运动速度与边界滑移相关性试验

利用改进的原子力显微镜,针对微纳米间隙下固液界面的边界滑移现象进行了试验研究,重点考察了两固体表面的相对运动速度与边界滑移的关系.固体壁面样品采用亲疏水性不同的S i(100)表面和十八烷基三氯硅烷(OTS)自组装膜表面,试验液体采用去离子水.结果表明,两种表面与去离子水作用均会产生边界滑移,而且在试验进行的39~156μm/s的相对趋近速度下,无论表面的浸润性质如何,滑移长度均随着运动速度升高而升高,显示了边界滑移与运动速度的相关性.     

高铁齿轮箱润滑失效模式分析及判别方法

针对现阶段国内高速铁路机车运行过程中出现的齿轮箱润滑失效问题,开展理论与试验研究,以揭示其失效机制并实现工程应用。通过工程调研与分析,提出齿轮箱润滑主要失效模式为润滑剂失效、传动系统损耗和密封问题。并通过拉曼光谱与扫描电镜的综合测试,以在用油中黑色物质结构与成分为依据,得到相应失效模式的判别方法。经过工程与试验测试,验证了这些失效模式分析及判别方法的可行性,为我国高速铁路机车齿轮箱的安全检修和运行提供方法依据和技术参考。     

不锈钢管与铜管综合性能比较

如今建筑用水管大多是隐蔽工程和管道井工程，如果管材选用不当，将会给投资者造成水管材料本身价值10～20倍的经济损失。另外管材选用也是水工业发展进步的一个晴雨表。给水管材的5个选用原则：安全可靠性、经济性、卫生性、节能、可持续发展，这也是绿色管材的几大特征，只有能够很好地满足这些原则的管材才是真正的好管材。     

模态选择方法及其在复杂结构振动分析中的应用

采用Nd：YAG连续激光器对隔离片表面进行加工,利用多功能摩擦试验机测试了不同激光纹理加工后的隔离片与纸基摩擦片间的摩擦因数随滑动速度的变化关系,比较了激光纹理深度、直径以及分布等参数的影响,找出了摩擦特性较好的激光加工纹理。     

纳米硬度计研究多晶硅微悬臂梁的弹性模量

利用纳米硬度计通过微悬臂梁的弯曲试验来测量其力学特性是一种简便而有效的方法,具有很高的载荷分辨率,可精确测量微悬臂梁纳米级弯曲形变。运用该方法在研究微悬臂梁的弯曲形变过程中,必须考虑压头在微悬臂梁上的压入以及微悬臂沿宽度方向的挠曲。微悬臂梁采用普通的集成电路工艺(IC)制造。试验研究表明,多晶硅微悬臂梁的纯挠曲与载荷成很好的线性关系,呈现弹性变形,通过该线性关系可计算得到梁的弹性模量。测得的多晶硅微悬臂梁的弹性模量为156±(2.9%-6.3%)GPa。     

多晶硅微悬臂梁断裂失效强度的尺寸效应

为了了解构件尺寸的微型化给材料的强度和弹性模量带来的影响,利用纳米硬度计通过微悬臂梁的弯曲实验来测量其力学特性.该方法可精确测量微悬臂梁纳米级弯曲形变,但必须考虑压头在微悬臂梁上的压入及微悬臂沿宽度方向的挠曲.试验研究表明,多晶硅微悬臂梁的平均弹性模量为156GPa±(4.52～9.83)GPa,其失效断裂强度表现出对构件有效体积和表面积的尺寸效应.由实验测得的失效强度得到KC=1.62MPa*m1/2,计算出的缺陷尺寸a为58～117nm.     

外加电场作用下双电层电粘度对水润滑特性的影响

根据双电层理论,建立了外电场作用下流体润滑中的双电层引起的电粘度效应的数学模型,并通过组合滑块水润滑试验考察了双电层的电粘度效应对流体润滑性能的影响。结果表明,外加电场作用下,双电层电粘度效应对摩擦因数具有明显影响;当速度较低时,随着外加电压的增加,摩擦因数明显增大;随着速度的增加,摩擦因数增大幅度减小;试验结果同所建立的数学模型相符。     

安装误差对纳米间隙磁头飞行姿态的影响研究

考虑安装误差引起的磁头俯仰角误差和侧翻角误差,建立了磁头飞行数学模型,通过数值方法分析了安装误差对纳米间隙磁头飞行姿态主要参数的影响,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,俯仰角误差对飞行高度和俯仰角有明显影响,随着俯仰角安装误差的增加,磁头飞高和俯仰角偏差增加,对侧翻角的影响可以忽略。侧翻角误差只对侧翻角有明显影响,随着侧翻角安装误差的增加,磁头飞行侧翻角偏差增加,对磁头飞行高度和俯仰角的影响可以忽略,理论分析和实验结果吻合较好。磁头设计和装配时,应控制磁头的俯仰角安装误差。     

求解磁头/磁盘超薄气膜润滑性能的有效有限差分算法

首先给出超薄气膜润滑的基本方程.通过对方程的分析指出,在纳米尺度下工作的磁头/磁盘具有轴承数很大和剪切流项含有压力的两个特点.提出对剪切流项进行主元迭代求解可压缩气体雷诺方程的新计算方法.在推导出该方法所用的差分公式和误差分析公式基础上,利用这些公式对双轨和多轨两种磁头在5 nm和10 nm下工作压力分布进行计算.计算过程表明该方法对超薄条件下的气膜润滑计算是有效的,该方法能够有效解决大轴承数条件下容易出现失稳的现象,避免计算中数值振荡的发生,成功地将普通有限差分算法用于求解大轴承数的气体润滑数值计算中.计算结果的误差分析表明:该算法对大轴承数气体润滑问题的收敛十分有效,并具有编程简单、计算速度快等优点.     

双电层对润滑薄膜厚度与压力的影响

利用修正的Reynolds方程对在不同金属-陶瓷（Fe和Cu及陶瓷材料Al2O3,SiN4、ZrO2和SiO2）水润滑中的双电层的影响进行了分析。通过数值计算,分别对流体润滑、弹流润滑的线、点接触的情况做了计算。计算结果表明:在膜厚较薄（几十纳米）时,双电层电势对润滑膜的厚度有较明显的影响,使最小膜厚明显增加,随着膜厚的增加这种影响将迅速减弱。而双电层的存在对润滑膜的压力分布影响不大。