阀控非对称缸摩擦力对缸内压力的影响

为研究在大型飞机结构疲劳试验中缸内摩擦力对阀控非对称缸压力的影响,建立了非对称缸压力的数学模型,分析计算了阀控非对称缸换向时压力受摩擦力影响发生的变化。利用AMESim仿真软件对系统进行了仿真得到了相应的压力变化曲线,验证了理论推导。仿真结果表明:摩擦力使得非对称缸的压力突变值增加且压力曲线出现振荡,该研究为大型飞机结构疲劳试验中使用的非对称缸的设计提供参考。     

1Cr18Ni9Ti连续驱动摩擦焊摩擦行为初步研究

在原有工艺资料的基础上对1Cr18Ni9Ti进行连续驱动摩擦试验,利用扫描电镜观察在不同摩擦速度下摩擦表面形貌,并测量其摩擦力矩变化,从而对其摩擦界面的摩擦行为和热塑性流动层氧化物的流动排除过程进行了分析.结果表明,当摩擦压力为450N、摩擦速度为1000 r/min时,摩擦界面能达到稳定的热塑性流动状态,摩擦力矩最大,但波动不大,且界面塑性流动层排除氧化膜碎片的能力最强;摩擦速度过大或过小都不利于破碎的氧化膜的排除.     

大中型消失模铸钢件内孔烧结成因及预防

粘砂烧结是铸型与金属界面动压力、静压力、摩擦力及毛细作用力平衡被破坏的结果。热作用是造成烧结的主要原因。     

小尺寸T3/35CrMnSi钢异种材料惯性径向摩擦焊接头的特性

针对小尺寸异种金属材料惯性径向摩擦焊接存在的困难,采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、显微硬度和剪切强度等测试方法,研究小尺寸T3/35CrMnSi异种材料惯性径向摩擦焊接头的特征。结果表明:在接头过渡区出现塑性变形层、动态再结晶、元素扩散互溶,实现了界面的冶金结合;接头界面塑性变形层的厚度随着主轴转速、摩擦力、顶锻力的变化而变化;当厚度约为5μm时,界面结合质量最好;接头力学性能以及热影响区宽度的变化与塑性变形层、马氏体相变、材料物性有关;在主轴转速大于1800r/min、顶锻压力大于190MPa的情况下,接头不容易出现缺陷。     

张力卷取过程卷筒压力的有限元分析

用有限元方法对张力卷取过程进行了数值模拟 ,分析了卷取过程中带卷内的压力和应力分布情况 ,并对影响卷筒压力的几个主要因素 (张力、摩擦力、带卷外径 )进行了分析 ,得出了卷筒压力和张力、摩擦力、带卷直径之间的关系。根据计算结果 ,得出一适于工程计算的卷筒压力计算公式 ,对实际生产具有一定的参考价值     

铝合金挤压铸造过程界面的传热行为

通过测量挤压铸造过程的温度变化,采用基于非线性估算法的热传导有限元反算模型,求解不同挤压力下的界面传热系数(IHTC)。利用铸件中心模拟温度与测量温度验证模型的准确性;结合铸件表面和中心测温点温度变化讨论重力条件和挤压力条件下界面传热系数的变化规律,发现挤压力有效地增加了界面传热系数的峰值和稳定值。探讨挤压力对界面气隙的影响,对于ZL101A铝合金直接挤压铸造过程,MPa挤压力具有较好的挤压效果。     

伺服液压缸非对称静压支承结构对比仿真分析

静压支承能够实现金属间无需直接接触,以达到纯液体摩擦,大大减小两者之间的摩擦力。伺服液压缸导向套可采用静压支承来减小摩擦,提高液压缸使用寿命。但在特殊工况下,液压缸往往还受到径向偏载力,针对新型非对称静压支承结构进行了油膜性能研究。利用Fluent软件分别对传统四垫静压支承和新型非对称静压支承结构进行流场仿真,对比在不同进口压力、不同活塞杆速度、不同偏心量下的压力云图分布及其摩擦力变化。通过分析压力云图,比较两种不同静压支承结构的承载性能。仿真结果表明:新型非对称静压支承结构的摩擦力小,当活塞杆受到径向偏载时能够自适应达到平衡。     

方形等通道角挤压力计算与分析

通过对等通道角挤压(ECAP)变形过程进行分析,并运用上限定理,推导出ECAP变形过程挤压力计算公式,并验证了公式的可行性。研究了模具结构和摩擦力对ECAP挤压力的影响,结果表明,随着模具内角和外角的增大,ECAP挤压力降低,模具内角对ECAP挤压力的影响更大;摩擦力对ECAP挤压力的影响显著,接触面粗糙时的挤压力是光滑时的19倍。为模具设计和模具材料、挤压设备的选择提供了理论依据。     

水介质O形圈密封阻力研究

为了研究水介质O形圈的密封阻力特性，通过ANSYS软件建立O形圈二维轴对称有限元模型，分析不同预压缩率和流体压力对O形圈密封性能的影响，通过2种滑动摩擦力理论算法，计算出不同流体压力下O形圈的摩擦力，与实验测量的摩擦力进行对比分析，探究流体压力和往复速度对摩擦力与摩擦因数的影响。结果表明：随着预压缩率增大，O形圈von Mises应力和接触长度增大；随着流体压力的增大，O形圈von Mises应力增大，接触压力和接触长度随之增大，流体压力超过30 MPa,接触长度减小；微元法和实验得到的摩擦力较为接近，可用于O形圈摩擦力预估；相同往复速度下，随着流体压力增大，O形圈摩擦力增大；相同流体压力下，随着往复速度增大，摩擦力也增大。     

铜基粉末冶金摩擦材料特征摩擦组元与基体的界面形成及磨损机理

从界面角度出发,研究铜基粉末冶金摩擦材料中不同特征摩擦组元与基体组元形成的界面,并深层次探讨界面与摩擦表面、亚表面结构、摩擦磨损性能及磨损机理之间的关系。结果表明:Si C分别与基体Cu和Fe形成结合较差的机械结合界面和反应结合界面,高碳铬铁(HCC)与基体Cu形成扩散-机械结合界面;Si C与HCC均与基体形成含缺陷界面,而裂纹易沿界面缺陷形核扩展,使材料发生剥层磨损,促进机械混合层(MML)形成。而Si O2与铜基体形成紧密机械结合界面,使得材料表层Si O_2受摩擦力及正压力的反复作用发生破碎剥落,从而导致严重犁削磨损。     

液滴在仿"鸡皮疙瘩"表面的摩擦力动态调控

目的 利用机械拉伸和松弛在仿"鸡皮疙瘩"表面实现不同粗糙度的动态调控,并且利用毛细管投影传感技术(MPCP)定量表征液滴在仿"鸡皮疙瘩"表面的摩擦力,揭示液滴在固体表面的详细运动特征.方法 模仿人体鸡皮疙瘩现象,制备了混有聚苯乙烯(PS)小球的聚二甲基硅氧烷(PDMS)仿生表面,利用机械拉伸和松弛,动态调控表面微结构,实现了对表面微观结构不同粗糙度的可逆调控.同时,利用毛细管投影传感技术,定量表征了液滴在平面和条纹结构表面的摩擦力,详细讨论了两种表面在不同拉伸状态下的拉伸量与拉伸方向、液滴体积和移动速度对液固界面摩擦力的影响规律.结果 随着样品延伸率的增大,PDMS表面突出的PS小球数量更多、高度更大,使表面粗糙度增大,从而减小了摩擦力.但在拉伸方向(DS)和垂直方向(DV)的摩擦力大小不同,表现出各向异性.随着液滴尺寸增大,DS和DV两个方向的摩擦力也增大.在测试范围内,液滴的移动速度对液固界面摩擦力的影响可以忽略不计.结论 利用PS小球/PDMS混合物制备的模仿人体"鸡皮疙瘩"现象的仿生表面,由于模量差异,在外力拉伸下,PS小球突出表面,导致表面粗糙度增大,模仿了人体的"鸡皮疙瘩"应激反应.移除拉力,"鸡皮疙瘩"消失,实现了表面粗糙度的可逆调控.用毛细管投影传感技术定量表征固体表面的摩擦力,揭示了滚动角测试所无法揭示的液固界面作用规律.     

摩擦加载式负载模拟器摩擦盘温度场研究

不同于一般的负载模拟器,摩擦加载式负载模拟器是利用摩擦力加载实现消除多余力和提高频宽的。基于热力学理论和摩擦学理论,建立了负载模拟器上摩擦片温度场的数学模型;以一对摩擦副相对运动为研究对象,采用ABAQUS软件分析了摩擦盘表面在不同压力和不同转速下的温度场分布规律。结果表明:摩擦盘接触界面上的温度值与所受的压力成正比;摩擦盘接触界面上的温度值与摩擦盘/片之间的转速成正比;采取通风冷却的方式明显比未加入冷却时的温度值降低了很多,而且温度上升的速率也明显减小。     

智能摩擦材料界面微孔渗流各参数间的逻辑模型

分析了微孔渗流中的界面现象及其作用；讨论了温度、压力等参数变化时，界面参数、多孔介质参数的变化导致界面现象的变化，从而影响流体在微孔中的行为。为表达这些规律，建立了微孔渗流参数关系的逻辑模型。     

基于动态摩擦和分段刚度的热轧机水平振动行为分析

考虑工作辊振动时轧制界面间摩擦力的变化状态,以及工作辊水平方向轴承座撞击牌坊的情形,建立了相应的动态摩擦模型和分段刚度模型,并基于此建立了热轧机水平方向非线性振动模型。研究了线性阻尼项、动态摩擦力三次非线性项、分段刚度项以及外扰幅值变化下热轧机水平振动系统的幅频特性。最后,研究了外扰力变化下热轧机振动系统的分岔行为,发现外激幅值的变化可以使振动系统进入混沌状态,并且存在倍周期分岔通向阵发性混沌和混沌运动等显著现象,这正是引起带钢呈现明暗相间条纹的原因之一。上述研究内容为抑制热轧机辊系振动和参数的优化提供了理论依据。     

摩擦压力机元盘对飞轮的作用力分析

摩擦压力机借助旋转元盘压在飞轮轮缘上的摩擦力作用,驱使飞轮旋转,并使滑块实现往复运动。目前,对摩擦压力机的各种计算方法所以不同,关键在于如何计算元盘对飞轮摩擦力的水平分量和垂直分量。按苏联吉明的分析,作用在飞轮上的摩擦力的合力与水平面的夹角β=45°,所以其水平分力和垂直分力都等于动滑动摩擦系数μ乘以正压力P_x;扎列斯基则认为β角从90°变化到0°,摩擦力的水平与垂直分量均为μ(P_x)/2;资料〔1〕中指出,摩擦力与水平面的夹角β很小,因此在分析与计算中,摩擦力的垂直分量f垂可略去不计,而水平分量     

电流负载对滑动电接触系统摩擦学行为的影响

目的 探讨电流对滑动电接触摩擦学行为特性的影响,厘清电流负载与滑动电接触摩擦学行为之间的关系。方法 采用黄铜材料为对摩副,在自行设计的摩擦滑动电接触试验机上进行球–面电接触摩擦学试验。分别输入0.2、1、2 A的直流负载,采集界面的摩擦因数、摩擦力、接触电压信号,并分别使用光学显微镜和扫描电镜等设备观察界面的摩擦磨损特性。利用ABAQUS中的热–电–力多场顺序耦合算法模拟试验过程,分析界面电压、温度和切应力的变化特性。结果 当电流从0.2 A增至1 A时,界面的摩擦因数在稳定阶段均为0.5左右,同时摩擦力信号也未出现显著差异。当电流负载进一步增至2 A时,摩擦因数增至0.7,摩擦力也显著增大。当电流负载从0.2 A增至2 A时,接触电压从0.1 V增至0.75 V,接触电压的增大倍数与电流的增大倍数不同。磨损分析结果表明,当电流增至2 A时,界面磨损程度加剧,同时导致磨屑堆积,形成局部“摩擦凸台”,且“摩擦凸台”的数量显著增多,直接导致界面黏着区域增大。有限元分析结果表明,当电流增至2 A时,界面温度上升明显,热效应显著,因此剪切力明显增大。结论 界面的接触电阻包括收缩电阻和薄膜电阻,在摩擦过程中它们随磨损程度发生变化,因此接触电压不随电流的增大而等比例增大。当电流增至一定程度时对界面的摩擦学行为具有负作用,这是由于电流负载的增加导致界面温升显著,摩擦切应力增大,黏着效应增强,从而加剧了界面的摩擦磨损程度。此研究结果为认识电流负载与滑动电接触摩擦学行为之间的关系提供了理论依据。     

Ti和Fe连续驱动摩擦焊焊接界面宏观变形及微观形貌研究

为了给钛/钢连续驱动摩擦焊制造提供理论支撑,采用钛和钢主体元素的纯钛和纯铁进行连续驱动摩擦焊试验,研究了焊接时间和摩擦压力对界面宏观变形和组织演变的影响规律。试验结果表明:随着摩擦压力的增大,界面宏观变形增大。随着焊接时间的增加,界面宏观变形变化不大。焊接界面两侧组织细化明显,Fe侧由细小的铁素体晶粒组成,Ti侧由细小的α晶粒组成。塑性层厚度随摩擦压力增加而增加,且近似为线性关系,焊接时间对塑性层厚度影响不大。     

喷砂表面处理控制滑动摩擦尖叫噪声

采用球—平面接触方式,对喷砂处理的制动盘蠕墨铸铁试样进行了滑动摩擦噪声试验,并与光滑表面样品试验对比。在对摩擦噪声特性和摩擦磨损特性进行综合分析的基础上,探讨控制滑动摩擦尖叫噪声触发和演变规律的关键界面因素,研究了喷砂表面对滑动摩擦尖叫噪声的影响及其机理。结果表明:喷砂处理表面能明显的抑制界面摩擦尖叫噪声的产生,且表面粗糙度越大,抑制尖叫噪声效果越明显,界面微凸体的分布和磨损情况对摩擦尖叫噪声的产生及演变具有关键的影响。该试验条件下摩擦尖叫噪声的产生主要归因于磨屑堆积、粘着剥落和犁沟等界面因素引起界面摩擦力剧烈波动,诱发了摩擦系统的自激振动。相比光滑表面,喷砂处理表面的微凸体接触磨损"平台"表面的磨屑堆积、粘着剥落和犁沟等现象较轻,引起摩擦力波动的能量较弱,产生的尖叫噪声强度较低。     

大排量柱塞泵滑靴副摩擦学性能研究

目的 探究大排量柱塞泵滑靴副因底面尺寸大的特点所产生的不同于常规柱塞泵滑靴副的摩擦学性能。方法 首先，在考虑大底面滑靴高速旋转时形成线速度差的基础上，结合热楔效应以及热传导关系，建立一种在剩余压紧力状态下大排量柱塞泵滑靴副摩擦力的数学模型。其次，仿真分析柱塞腔压力、主轴转速以及油液温度对滑靴副摩擦力的影响。最后，搭建滑靴副摩擦力测试装置，并测量滑靴副所受摩擦力，验证所建立的滑靴副摩擦力数学模型的准确性。结果 滑靴副的总摩擦力由黏性摩擦力和犁沟力2部分组成。随着转速的升高，滑靴副的总摩擦力会降低，犁沟力的占比逐渐增大，当转速由800 r/min上升至1 800 r/min时，犁沟力所占比例由3.4%上升至11.9%。随着压力的升高，滑靴副的总摩擦力上升，犁沟力所占比例增大，当压力由3 MPa上升至9 MPa时，犁沟力所占比例由0%上升至21.5%。随着油液温度的升高，滑靴副的总摩擦力上升，犁沟力所占比例增大，当油温由25℃上升至55℃时，犁沟力所占比例由4.0%上升至17.1%。结论 研究揭示了黏性摩擦力在滑靴副所受摩擦力中的主导作用和犁沟力对摩擦力变化趋势的影响作用，仿真和试验结果的一...     

低频振动作用下金属摩擦副界面动态摩擦行为

设计了频率、 振幅独立调整的低频振动发生器,搭建了振动摩擦实验平台,系统研究了不同振动频率、 振幅和正压力条件下的摩擦响应.结果表明:在较大正压力下,无振动时金属摩擦副间的摩擦力随相对运动速度的增加逐渐降低;叠加低频振动时,金属摩擦副间的摩擦力明显下降,在较大正压力、 振幅和振动频率条件下,振动减摩效果更明显;该条件下...