表面粗糙度对碳/铜载流摩擦副摩擦磨损性能的影响

通过环-块式摩擦磨损试验研究了表面粗糙度对碳/铜载流摩擦副摩擦磨损性能的影响,并分析了磨损形貌及机制。结果表明:其摩擦因数与电弧行为密切相关,无电弧时摩擦因数曲线平滑;对磨环的表面粗糙度越大越容易产生电弧,电弧的烧蚀导致块试样的磨损加剧;不同表面粗糙度下均存在临界起弧法向压力,且随着表面粗糙度的增大而增大;载流摩擦副的磨损机制主要为磨粒磨损、粘着磨损、电弧烧蚀及材料转移。     

PTFE基耐磨涂层往复滑动摩擦学性能研究

采用CETR多功能磨损试验机,考察PTFE基耐磨涂层在往复滑动条件下的摩擦磨损性能;利用了扫描电子显微镜、三维形貌轮廓仪和电子能谱对磨痕表面进行微观分析,探讨PTFE涂层的摩擦磨损机制。结果表明:PTFE涂层的摩擦学性能与涂层的特性密切相关,较低的摩擦因数对应着较好的耐磨性;涂层的往复滑动磨损表现为磨粒磨损和氧化磨损共同作用的机制。     

氧化时间对微弧氧化膜电接触微动磨损行为的影响

目的研究不同氧化时间的铝合金表面微弧氧化涂层在电接触条件下的微动磨损行为,并探讨其磨损机理。方法通过控制氧化时间(10、20、30、40、50、60、70 min),在铝合金表面制备不同表面状态的微弧氧化涂层,并利用四线接触法研究其在电接触条件下接触电阻的变化,通过分析摩擦系数、F-D曲线、磨损形貌、三维轮廓及磨痕化学成分来揭示其微动磨损机理。结果电接触微动磨损下,氧化不同时间形成的微弧氧化涂层在相同电接触微动磨损条件下的耐磨性存在明显差异,进而影响其电接触行为。氧化10 min时,涂层磨损最严重,磨损区域的涂层迅速失效,从而导致铝合金基体外露,接触电阻骤降至零;氧化50 min时,涂层厚度最大,具有良好的耐磨性,缓减了接触电阻的衰减,接触电阻曲线在衰减过程中受到磨斑表面裂纹的影响而产生波动。结论氧化时间会影响微弧氧化膜表面形貌、粗糙度以及厚度,对其在电接触条件下的微动磨损行为影响较大。     

片状石墨粉/受阻酚小分子-丁腈橡胶共混物动态力学性能

以丁腈橡胶(NBR)为基体,添加受阻酚小分子2,2′-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)构成杂化体系,在体系中添加片状石墨粉(FGP),研究其对共混物动态力学性能的影响,借助DMA、FTIR和SEM等手段,研究了FGP/AO-2246-NBR共混物的动态力学性能。结果表明:将FGP加入AO-2246-NBR共混物中后,损耗角正切值、动态储能模量及损耗模量均随着FGP含量的增加先增加后减小,当FGP含量达到临界值(质量分数10%左右)时,其动态力学性能损耗角切值、动态储能模量及损耗模量才表现出较好的性能。通过红外光谱分析发现,三元共混物的氢键效应不是决定动态力学性能的关键因素,这与FGP本身的特性及形成的微观结构有关。微观形貌的形成是FGP与AO-2246-NBR共混物间相互作用的结果。     

钛及其合金的扭动微动摩擦磨损特性

采用新型扭动微动试验机在法向载荷为50、80和110 N及角位移幅值为0.3°~10°的条件下进行TA2和TC4合金与ZrO2对磨球的扭动微动试验。在摩擦动力学行为研究的基础上,结合磨痕形貌微观分析,考察TA2和TC4合金的扭动微动磨损特性。结果表明:可用摩擦扭矩—角位移曲线和摩擦扭矩时变曲线表征合金的扭动微动行为,获得了TA2和TC4合金的扭动微动运行工况微动图,TA2合金的混合区较TC4合金的宽。摩擦扭矩随法向载荷和角位移幅值的增加而增加,在相同试验条件下,TA2合金的摩擦扭矩始终大于TC4合金的。在部分滑移区,损伤轻微;在混合区和滑移区,损伤加剧,扭动微动摩擦磨损机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和剥落。     

高速列车车厢连接处气动噪声特性初探

建立高速列车车厢连接处简化的气动噪声分析模型,基于声类比理论、FLUENT软件分析车厢连接处形状及风挡对气动噪声影响,给出车外气动噪声分布规律。数值结果表明,对近车厢连接处端部进行圆角光顺能减小气动噪声值。圆角半径越大减噪效果越明显;在车厢连接部位安装风挡能减小车外及车厢连接内部空腔的气动噪声,风挡开口处的气动噪声值有所增加。对风挡板进行圆角光顺可进一步减弱气动噪声。     

磨损对钢轨滚动接触疲劳损伤的影响

通过对广深铁路钢轨疲劳斜裂纹与钢轨侧磨的现场调查及钢轨滚动疲劳模拟试验,研究了钢轨滚动接触疲劳损伤与磨损之间的作用关系,分析了轮、轨滚动疲劳过程中钢轨磨损率对疲劳裂纹形成及裂纹扩展寿命的影响。结果表明:钢轨磨损严重时,疲劳斜裂纹损伤就表现轻微,钢轨滚动疲劳损伤与磨损之间表现为相互竞争与制约的耦合作用关系;通过增加磨损率能减轻钢轨的滚动疲劳损伤,有利于延长钢轨的疲劳裂纹扩展寿命。     

频繁启停工况下轮轨滚动接触磨损行为与磨屑颗粒排放特性研究

轨道交通车辆在近站点附近须频繁启停,在加减速过程中轮轨界面接触应力分布变得更为复杂,从而引起轮轨磨耗和磨屑行为的改变.为深入了解近站点附近频繁启停工况下轮轨滚动接触界面的磨损特性与颗粒物排放行为,利用自行研制的JD-DRCF/M型轮轨滚动接触疲劳/磨损试验台开展了频繁启停工况下轮轨循环加减速磨损试验与颗粒物排放实时监测...     

聚多巴胺改性碳纳米管增强羧基丁腈橡胶动态力学性能的研究

目的 探究改性多壁碳纳米管（MWCNTs）在羧基丁腈橡胶（XNBR）中的分散性、增强橡胶基体动态力学性能及其作用机理。方法 采用多巴胺自聚合兼物理修饰的技术对MWCNTs进行表面改性处理，以增加其表面极性基团，提高其与XNBR基体的兼容性，并制备了聚多巴胺改性碳纳米管（MWCNTs-P）。采用红外光谱仪和X射线光电子能谱仪分析了改性多壁碳纳米管的表面化学状态，使用透射电子显微镜（TEM）探索了改性碳纳米管的结构演变。使用动态力学分析仪（DMA）研究了改性碳纳米管填料网络对XNBR基体的增强效果，结合复合材料断面的扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM），探索了MWCNTs-P填料增强XNBR动态力学性能的作用机理。结果 调控多巴胺反应浓度实现了MWCNTs-P填料表面物理包覆层厚度从2 nm增加到4 nm。动态力学性能测试表明，MWCNTs-P填料提高了复合材料老化前后的动态力学性能。SEM测试发现，MWCNTs-1.0P-2.0wt%复合材料在老化试验后断面存在的孔洞最浅。TEM测试发现，MWCNTs-1.0P填料在XNBR基体中有更好的分散性。结论 聚多巴胺改性多壁碳纳米提高了其在羧基丁腈橡胶基体中的分散性，从而增强了复合材料老化前后的动态力学性能。     

车轮辐板阻尼涂层对钢轨波磨的影响

目的研究车轮辐板涂敷有阻尼性能的涂层对小半径曲线钢轨波磨的影响,并根据试验结果提出减缓或抑制钢轨波磨的建议。方法基于摩擦自激振动导致钢轨波磨机理,利用ABAQUS有限元仿真软件,建立轮对、钢轨、轨枕、车轮辐板涂层有限元模型,模拟曲线半径为300 m的工况,采用ABAQUS中内置的复特征值分析方法,分析轮轨系统在小曲线半径工况下的稳定性。结果在曲线半径为300 m的工况下,轮轨间因存在饱和蠕滑力引起自激振动,于频率f=502.32 Hz时产生不稳定振动,从而引起钢轨波磨。通过在车轮辐板内侧和双侧涂敷有阻尼涂层,可有效增强轮轨系统的稳定性,减缓钢轨波磨的发生趋势。只在车轮辐板外侧添加涂层会增加钢轨波磨的发生概率。车轮辐板双侧和内侧涂层模型中,涂层厚度的增加会提高系统稳定性;外侧涂层模型中,涂层厚度的增加会降低系统的稳定性。涂层的阻尼系数对钢轨波磨有较大影响,提高涂层阻尼系数可有效减缓钢轨波磨发生趋势。结论在地铁小半径曲线上,通过在车轮辐板内侧涂敷有阻尼涂层,可有利于减缓钢轨波磨现象,当涂层阻尼系数增大至1.5e–3时,可有效抑制钢轨波磨。