基于流体机械工况的冲蚀磨损特性研究

在圆盘式磨蚀试验台上，对流体机械常用材料HT200、45与40Cr钢进行了模拟实际工况的冲蚀磨蚀试验，研究了试验材料的表面失效规律及微观破坏机理。结果表明：冲蚀分为跑合期、稳定期和上升期三个阶段。灰铁HT200的冲蚀磨损以脆性断裂为主；45钢的冲蚀磨损是以切削磨损为主；40Cr是以犁沟剥落为主。     

40Cr的冲蚀磨损性能研究

在自制的转盘式冲蚀磨损试验台上以45^#钢为对比材料，对40Cr的冲蚀磨损性能进行了试验研究，结果显示40Cr的冲蚀磨损规律与45^#钢基本相似，而耐冲蚀磨损性能比45^#钢稍强。在电子显微镜（SEM）下对40Cr和45^#钢冲蚀磨损表面形貌进行观察，分析表明：40Cr和45^#钢的冲蚀磨损机制都是硬质砂粒对材料表面的微切削作用。     

Ekonol/G/MoS2/PEEK复合材料的制备和正交试验研究

用正交试验设计方法和模压方法制备了Ekonol／G／MoS2／PEEK复合材料，通过方差和极差分析方法对材料的耐磨性能进行了研究，并用扫描电镜对磨损表面形貌进行了观察和分析。结果表明，用模压法制备此复合材料是可行的，复合材料具有优良的耐磨性能，其最优制备方案为A5B3C3D3E3；正交试验设计方法、方差和极差分析方法是行之有效的复合材料研究方法。     

冲蚀与空蚀交互磨损三相流场仿真与试验研究

基于计算流体力学方法,数值研究在模拟水轮机工况下,冲蚀与空蚀交互作用时,试件表面上汽液固三相流场的动力学特性(压力场、速度场、汽相体积比分布),然后在转盘式磨损装置上,进行汽液固三相冲蚀与空蚀交互磨损试验,并对试件微观形貌进行分析。结果表明:数值分析得到试件表面最小和最大压力值、气泡速度最大值和汽相比例最大值均出现在空化孔附近,其他位置基本不变,说明空化孔附近交互磨损比单一空蚀磨损严重。就某一空化孔而言,顺着转盘旋转方向的孔边某一夹角展开区域汽相比例较大,并且出现最小和最大压力;从试件微观磨痕分析,其上存在短程犁沟和空蚀孔,磨痕呈现规律性。仿真的气泡轨迹和试件磨痕基本一致,数值计算结果和试验结果吻合得较好,从而证明了数值分析的正确性和合理性。上述数值仿真为揭示流体机械过流部件冲蚀与空蚀交互作用磨损机理奠定了基础。     

三维打印快速成型层面位图的生成算法

提出了新的基于轮廓边的快速求交算法,实现了快速成型系统中层面位图数据的生成.该算法不仅简单、效率高,而且可以处理求交过程中遇到的各种奇点问题,特别是用经典求交方法难以判断和处理的当扫描线通过带水平轮廓边的凸拐点和凹拐点带来的奇点问题.通过在自制的3DP快速成型样机上的试验运行,证明该算法有较好的鲁棒性.     

基于Pareto最优解的零件制作方向优化研究

分析了快速成型工艺中零件制作方向对制件表面质量、所需支撑面积和零件制造时间的影响,分别建立了它们的优化数学模型。采用了基于Pareto最优解的多目标优化遗传算法NSGA－II进行优化计算,通过与单目标优化方法求得最优结果的对比,表明用多目标优化方法进行零件制作方向的优化计算,不仅可以求出比单目标方法更优的解,而且通过一次优化计算就可得到多个较优的零件制作方向。     

1Cr13的空蚀磨损性能

在转盘式空蚀磨损试验台上以45钢为对比材料,对1Cr13不锈钢的空蚀磨损性能进行了试验研究,结果显示1Cr13的抗空蚀磨损性能优于45钢,1Cr13的空蚀孕育期比45钢的空蚀孕育期长。分析表明:1Cr13材料的空蚀磨损机理是微射流作用引起的疲劳裂纹的萌生及扩展与空泡溃灭的热作用引起的材料熔化的联合作用;45钢材料的空蚀磨损机理是微射流作用引起的疲劳裂纹的萌生及扩展。     

水压径向柱塞泵密封和传动结构的改进

针对径向柱塞泵密封结构不完善导致的严重泄漏,以及偏心轴驱动时,滚道环与滚子呈线接触,接触应力较大、滚道环容易发生点蚀等问题,提出解决方案和改进措施:用两道组合密封圈解决水泄漏到主轴箱及主轴箱润滑油向外泄漏的问题;采用向心圆柱滚子轴承代替滚道环,同时摆靴与滑柱采用销轴铰接,使轴承外圈与摆靴形成等半径弧面内接触,显著降低了接触应力,改善了传动受力状态,避免了滚道环点蚀问题.     

原位反应合成法制备TiC/A1预制块的研究

通过X-ray衍射技术和透射电镜分析方法对利用原位反应合法(即xD法),制备的不同成分配比的TiCAl预制块进行了研究.结果表明Al、Ti、C粉末的配比,直接影响其烧结产物的组织成分,当C含量较高时,产物中除α(A1)和TiC相外还含有Al4C3相;烧结产物的致密度随Ti含量的减少而增大,Ti含量高的预制块因其密度低、不利于熔铸而不适于制作复合材料.     

Ekonol对Ekonol—石墨—PTFE自润滑复合材料的摩擦学性能的影响

本文研究了聚对－羟基苯甲酸酯（Ekonol)的含量对Ekonol-石墨－PTFE自润滑复合材料的摩擦磨损性能的影响,试验结果表明：随着Ekonol含量的增大,复合材料的摩擦系数有所上升,但其均在0．19以下,当Ekonol含量低于20％时,其上升幅度较大,而当Ekonol含量高于20％时,其上升幅度较平缓;复合材料的磨损量最初随着Ekonol含量的增大呈现急剧减少,在Ekonol含量为25％时出现了一个极小值,此后又呈现缓慢的上升。扫描电子显微镜（SEM）对复合材料磨损后表面形貌的观测表明：当Ekonol含量较低时复合材料发生的是严重粘着磨损,而当Ekonol含亘较高时,复合材料发生的是疲劳磨损,说明了Ekonol的填加可明显地提高此复合材料的抗粘着能力。