采油液力马达转子表面织构参数对其摩擦副摩擦学性能的影响

目的研究微沟槽织构对采油液力马达定转子配副表面摩擦学性能的影响,为减小液力马达螺旋副的摩擦阻力矩,从而解决大庆油田某型号液力驱动螺杆泵采油系统停机后启动困难的问题提供设计方向。方法根据螺杆马达螺旋副,建立金属-橡胶平板往复摩擦模型,在金属试件表面加工出不同织构角度和深度的矩形微沟槽,采用正交试验方法,研究不同织构参数对液力马达螺旋副摩擦性能的影响规律,最后再对比分析橡胶试件摩擦磨损试验前后的表面形貌,以掌握织构存在对橡胶定子使用寿命的影响规律。结果织构角度一定时,除90-5号试件以外,其余各组试件的摩擦因数表现出随织构深度的增加而增加的现象。织构深度一定时,各组试件的摩擦因数随织构角度的增大而表现出先增大后减小的现象。织构角度是摩擦因数的主要影响因素。相同试验条件下,0—5号试件的摩擦因数比未织构试件降低了20.2%。结论在液力马达定转子这种金属-橡胶接触对中,织构的减摩机理主要是通过微沟槽输送润滑介质,改善润滑条件。织构参数设计合理的试样,在不缩减液力马达使用寿命的条件下可以有效减小摩擦副的摩擦因数,有利于液力驱动螺杆泵采油系统顺利启动。     

轮轨摩擦自激振动引起小半径曲线钢轨波磨的瞬态动力学

钢轨波磨问题一直困扰着地铁线路,对其产生机理的研究有着重要的理论和应用价值。基于轮轨摩擦自激振动引起钢轨波磨的观点,建立轮对稳态通过小半径曲线时由轮对-钢轨-轨枕组成的轮轨系统有限元弹性振动模型,在模型中假设轮轨蠕滑力饱和且等于法向力与摩擦因数的乘积。应用有限元软件ABAQUS分析该模型的运动稳定性,重点研究轮轨系统摩擦自激振动的瞬态动力学过程,获得了轮轨系统发生摩擦自激振动时轮轨振动和接触法向力的变化规律。结果显示内轮和内轨接触摩擦副发生严重的摩擦自激振动,并对这个摩擦自激振动引起钢轨波磨的机理进行了解释。     

基于钢轨吸振器的多模态复合式俘能器性能研究

针对现有的轨道振动俘能器效率低的问题,设计了一种钢轨吸振器和多模态压电电磁复合式俘能器结合的复合吸振器,在有效减轻轮轨系统振动的前提下回收振动能量,为低能耗轨旁设备供电。建立了车轮钢轨复合吸振器系统的摩擦耦合振动模型,与现场实测数据进行对比验证了模型的正确性。在此基础上,分析了多模态复合式俘能模块对轮轨系统振动特性的影响。使用顺序耦合与参数化分析方法,研究了其发电性能。分析结果表明,复合吸振器能有效降低轮轨系统的振动强度,集成的多模态压电电磁复合式俘能模块能有效拓宽0~600 Hz范围内振动能量的俘能频带,提高俘能效率,最大输出功率达8.78 mW。通过调节俘能模块的结构参数,提高悬臂梁的应变能,能进一步提高俘能效率。     

钢轨吸振器振动能量的多模态压电式俘能研究

提出一种结合钢轨吸振器与多模态压电式俘能器的新型振动能量回收技术,在有效减轻轨道振动的条件下,回收钢轨吸振器的振动能量为各类轨道监测设备供能.通过建立车轮-轨道-吸振器系统的振动分析模型,研究了能量回收模块对吸振器减振性能的影响规律,并使用谐响应分析研究了能量回收模块的发电能力.分析结果显示,当多模态能量回收装置安装在钢轨吸振器上时,不会对钢轨吸振器的减振性能产生明显影响.并且,多模态结构能有效拓宽0～600 Hz频率范围内的振动能量回收频带,提高振动能量的回收效率.     

数字液力解码器密封与摩擦特性试验研究

根据数字液力解码器阀体本身设计一个垂直布置的往复高压油液的密封试验台架，通过试验方法探究解码器在不同介质压力、往复速度及压缩率的条件下的密封性能及摩擦特性。结果表明：高压时，数字液力解码器需要较大的启动力，当启动力未达到最大静摩擦力时，其动作响应会存在一定的延迟现象，同时较大的滞后摩擦力会使密封系统的随动性变差；最大静摩擦力和滑动摩擦力随介质压力增加均呈线性增加，0~16 MPa与16~32 MPa两阶段的线性增长率不同，16~32 MPa时增长率变小；在高压高速时，解码器密封部位容易发生泄漏失效；初始压缩率对解码器的密封性能影响明显，初始压缩率为23.25%时，能够满足解码器正常工作时的密封要求。     

摩擦因数对摩擦自激振动影响规律的数值分析

摩擦因数的变化对摩擦自激振动的产生和发展具有非常重要的影响,然而,在试验过程中很难对接触面之间的摩擦因数进行精确控制。建立了金属往复滑动试验系统的有限元模型,对金属往复滑动过程中的摩擦自激振动现象进行了瞬时动态分析和复特征值分析,在分析过程中对接触面之间的摩擦因数进行了精确控制。时域分析结果显示,摩擦因数对摩擦自激振动的连续性和振幅有非常明显的影响,对摩擦自激振动的频率影响较小;模态分析结果表明,系统的振动模态随着摩擦因数的增大发生了明显变化。     

压电式摩擦振动能量收集的试验研究与仿真分析

针对机械系统中普遍存在的摩擦振动现象,结合试验分析和数值模拟的方法,提出采用压电材料进行摩擦振动能量收集的新思路.本研究搭建了一种既能产生摩擦振动,同时又能利用压电材料将振动能量转化为电能的试验装置,摩擦学试验结果验证了利用压电材料实现摩擦振动能量收集的可行性.利用有限元软件ABAQUS对试验过程进行模拟,首先采用复特征值分析法对压电式能量收集器的响应特性进行分析,结果表明摩擦系统在法向和切向上出现的不稳定振动模态是实现摩擦振动能量收集的重要因素.采用瞬时动态分析法对摩擦系统的动力学响应进行模拟,结果表明瞬态分析能够从时域上很好地模拟试验过程,较大的法向载荷导致系统产生较强的摩擦振动,从而导致压电材料变形位移增大,进而输出较高的电压;摩擦系统存在一定的临界速度,使得系统能够产生最强的摩擦振动能量,并对外输出最大电压信号;进一步地,本研究建立起摩擦与压电相互耦合的二自由度数学模型,验证了摩擦振动能量收集的可行性,并定性分析了法向载荷和运动速度对系统响应的影响.以上研究结果能为实现摩擦振动的能量收集提供理论依据.     

接触网-受电弓系统摩擦振动的初步研究

利用ABAQUS建立接触网和受电弓系统的有限元模型,对其进行运动稳定性的有限元复特征值分析,研究摩擦因数、升弓力矩以及承力索和接触线张力对弓网系统运动稳定性的影响.结果表明:随着摩擦因数μ的增大,系统的不稳定性增加;升弓力矩增大,弓网系统的不稳定性也增加;承力索和接触线的张力越大,弓网系统发生不稳定振动的趋势越大;当摩擦因数μ≥0.35时,系统出现模态耦合现象.     

基于UML的轨道车年检信息管理系统需求建模

轨道车年检信息管理系统是轨道车信息化管理软件系统的重要组成部分,在轨道车管理工作中有广泛的应用。文中通过对轨道车年检管理实际工作流程和管理方法的充分调查和分析,并遵循面向对象方法,采用统一建模语言（UML）对轨道车年检管理信息系统的工作流程、用例模型、静态模型及动态模型进行了可视化建模。完成了对轨道车信息管理系统的需求建模工作。可以很好地支持轨道车信息管理系统的分析、设计以及编码实现工作,为高效、高质量地完成轨道车年检信息管理系统的开发工作奠定了基础。     

CRH2盘形制动系统制动尖叫噪声研究

为了研究高速动车组的制动尖叫噪声,建立CRH2拖车盘形制动系统的摩擦耦合有限元模型,对其进行运动稳定性和制动自激振动的瞬态动力学分析,研究了摩擦因数、闸片以及制动盘弹性模量对制动系统尖叫噪声的影响。结果表明：随着摩擦因数μ的增大,盘形制动系统发生制动尖叫噪声的趋势增加;随着闸片弹性模量的增大,制动系统发生制动尖叫噪声的趋势增加,并且激发的噪声频率也明显变大;随着制动盘弹性模量增大,制动系统发生制动尖叫噪声的趋势先降低后增大。