热条件下表面中央凹陷对平面轴承承载力的影响

针对方形滑块平面轴承,建立热条件下的流体动力润滑模型。用有限差分法求解温度场,多重网格法求解压力场,基于几种不同的表面温度条件讨论表面中央凹陷的存在对承载能力的影响,并进一步分析凹陷的尺度对承载力的影响。结果表明:凹陷对承载力的贡献可能是正面的亦可能是负面的,这与表面的温度及凹陷尺度都直接相关。尤其需要指出的是在热楔占主导且边界条件为静止表面常温而运动表面绝热时,中央凹陷会减低承载力,即此时使用表面凹陷织构来提高承载力是不可行的。     

弹性流体动力润滑中的粘度楔理论

经典的弹性流体动力润滑 (弹流 )理论体系已经较完善的建立 .然而在实验和理论研究中 ,一些同经典的弹流理论相悖的现象被证实 ,使非经典弹流粘度楔理论的建立成为必然 .介绍了粘度楔理论建立的学术背景 ,综述了国内外相关机构的研究成果 ,分析了当今粘度楔理论的几个研究要点     

应用FRAP技术评价蛋白在聚丙烯酰胺-丙烯酸凝胶中的扩散行为

药物分子从药物载体中的释放行为与载体的结构有密切关系.本实验中采用丙烯酰胺和丙烯酸等材料,运用水相沉淀的方法,制备了4种不同单体配比的聚丙烯酰胺-丙烯酸(P(Am-co-Ac))共聚物水凝胶.运用红外分析方法对P(Am-co-Ac)组成进行表征.使用荧光漂白恢复法(FRAP,fluorescence recovery after photobleaching)观察荧光素FITC标记的牛血清白蛋白(BSA)在聚丙烯酰胺-丙烯酸中的扩散行为,并以激光共聚焦显微镜进行实时成像.实验表明,FITC-BSA在不同单体配比的共聚物中的扩散系数是不同的.通过调节聚合物中单体的配比能够达到控制蛋白释放速率的作用,从而为调控蛋白和多肽类药物的缓控释放提供了可能性.     

基于不同热边界条件的斜面轴承及阶梯轴承承载性能分析

为探讨滑块轴承的承载特性,针对两类经典的推力滑块轴承,即斜面轴承和阶梯轴承,建立考虑润滑剂热效应的流体动力润滑模型。使用多重网格法求解压力场,在最高层网格上使用逐列扫描法求解温度场,得到相应的数值解。分别基于两组热边界条件:(一)静止表面绝热而运动表面保持常温;(二)静止表面保持常温但运动表面绝热,来分析对比斜面轴承和阶梯轴承的承载性能。研究表明:热楔效应是产生承载力的原因之一,事实上两类轴承承载能力的大小皆由几何楔和热楔的叠加效应决定:几何楔效应弱时,热楔效应占主导,此时第(二)组边界条件下两类轴承有更好的承载性能。     

表面微粗糙谷对热弹流润滑性能及凹陷现象的影响

分析了纯滑动工况下,静止固体带单粗糙谷对弹流润滑性能及凹陷现象的影响。就固体表面存在横向沟槽的不同工况求得了若干组数值解,并将数值结果与试验结果[1,2]进行了定性比较,两者吻合良好。指出粗糙谷对润滑性能是不利的,但不是凹陷的最根本成因。     

平面滑块轴承在不同温度边界下的承载能力分析

针对平面滑块轴承,建立考虑温度对密度和黏度影响的流体动力润滑模型。用有限差分法求解温度场,多重网格法求解压力场,基于几种不同的温度边界条件分析几何楔和热楔对轴承承载能力的影响。结果表明:发热和温升降低了楔形滑块的承载能力,而热楔对平行滑块轴承承载能力的贡献是正面的。     

冲击载荷作用下的热弹流润滑数值模拟

建立了冲击载荷作用下线接触Ree-Eyring流体弹流润滑问题的数学模型,综合考虑了时变效应和热效应。采用多重网格技术求解压力,逐列扫描法求解温度,数值模拟了冲击过程接触区的压力和膜厚变化情况,发现了动态凹陷现象。热解与等温解的结果比较说明温度的影响可以忽略。     

考虑不流动层的点接触热弹流润滑的数值解

某些润滑油组分在润滑过程中会被吸附在固体表面上形成不流动层,另外,有时固体表面会镀上一层有机或无机膜,考虑到上述两种润滑状态,建立了加入不流动层的点接触弹流润滑热模型,进行了完全数值分析,得到了新模型下的压力分布与油膜形状,并研究了不同厚度的不流动层对润滑性能的影响.结果发现,当不流动层的厚度较小时,对润滑性能的影响较弱,可以忽略,但随着不流动层厚度的增加,影响逐渐增强,因而不可忽视.在温度场的计算中,引入逐列扫描法求解了固体、不流动层及油膜内各点的温度,从而验证了用数值方法求解考虑不流动层模型的可行性,并通过求解具体算例验证了其正确性.     

急停问题的椭圆接触弹流润滑分析

将机械急停时滚动轴承、齿轮等的弹流润滑油膜的渐变过程简化为从稳恒状态突然转化为恒载荷纯挤压状态,然后随时间的推移挤压效应逐渐消失的过程,建立了椭圆接触瞬态弹流润滑模型。假设润滑油为牛顿流体,在等温条件下用多重网格技术进行了动态数值求解,讨论了急停前卷吸速度分别沿椭圆接触区的长轴和短轴方向时,不同参数条件下的残留弹流润滑膜的压力和膜厚随时间的变化规律。数值计算结果表明,急停后润滑油会逐渐被挤出接触区,因此残留油膜只能保持很短的时间;较高的Hertz接触压力会通过增加润滑油粘度而延长残余油膜的维持时间,但不能根本上改变上述变化趋势,卷吸速度的方向也不能改变上述变化趋势。     

两波动表面间的椭圆接触热弹流润滑数值分析

研究滚滑工况下两波动表面间的椭圆接触微弹流润滑问题,建立两接触表面均有连续波动的粗糙度模型,求得热条件下的完全数值解。假设卷吸速度沿接触椭圆短轴方向,快速运动表面的速度是另一表面的4倍,表面纹理相似的两波动表面间的微弹流润滑大多是周期性时变问题,以准稳态解为初始条件,逐个周期求得时变热解。讨论不同方向的表面微观连续波动对润滑性能的影响,并将牛顿和非牛顿模型的数值结果进行比较。结果表明,波动表面间接触区里的压力、膜厚、温升等呈现特定的特征,两表面波动皆为纵向纹理时,润滑膜厚度最小润滑条件最恶劣;热效应和非牛顿效应在微弹流问题中都很明显。