弹子加压装置接触状态有限元分析

针对弹子加压装置,采用ANSYS软件对弹子与弹子槽的接触状态进行了有限元仿真分析.有限元仿真计算结果与试验结果均表明:当载荷达到40 kN时,最大接触变形可达40μm,弹子盘的最大接触应力为1.4GPa,弹子的最大接触应力为1.32 GPa,均在弹性范围内.对于弹子与弹子盘的接触,采用经典的赫兹接触模型的计算结果与有限元仿真计算结果和实测结果存在较大的偏差,说明经典赫兹接触模型并不适用于弹子和弹子槽的接触分析,应对其进行修正.     

多元合金化新型低合金白口铸铁的组织与性能研究

设计了新型低合金白口铸铁的显微组织和化学成分，研究了稀土复合处理与热处理对其组织和性能的影响。试验结果表明，通过Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｖ多元合金化、稀土复合处理和适宜热处理后的新型低合金白口铸铁，具有良好的综合机械性能和较高的抗冲蚀磨损性能。此外，本文还对ＰＨ＝６的弱酸性砂浆冲蚀磨损机理进行了初步的探讨     

TiN薄膜腐蚀过程的电化学原子力显微镜原位研究

用离子束增强沉积 (IBED)技术在 1Cr18Ni9不锈钢上制备了TiN薄膜 ,并用电化学原子力显微镜 (ECAFM) ,从纳米级空间分辨度对其在 3%NaCl溶液中的早期腐蚀过程进行了原位研究。结果表明 ,TiN薄膜在极化电位的阴极区域发生钛氧化物膜的还原溶解 ;在低阳极极化电位下 ,发生轻微腐蚀 ,当阳极极化电位进一步提高 ,在 2 0 0～ 30 0mV出现电解抛光现象。可见 ,电化学原子力显微镜是研究早期腐蚀过程的有效研究手段 ,可原位观察研究微观腐蚀的过程     

基于多微凸体有限元分析的超弹TiNi合金磨损机制

对三种不同超弹性的TiNi合金及20MnV钢表面多微凸体在法向栽荷作用下的模型进行了有限元分析，并对超弹TiNi合金的磨损机制进行了探讨。结果表明，由于TiNi合金具有较高的最大弹性变形量，在相同栽荷下，表面上参加接触的微凸体数目随着超弹性的增加而增多,产生的弹性接触面积及最大Mises弹性应变要明显大于20MnV；塑性接触面积及最大Mises塑性应变相对减小。弹性变形能力的增强和塑性应变的减小可以使TiNi合金缓解外部的冲击并能够在磨损过程中抵抗较多的循环栽荷，从而表现出良好的耐磨性。     

电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学研究中的应用

从电化学扫描探针显微镜（ECSPM）的工作原理出发，综述了近几年电化学扫描探针显微镜在腐蚀电化学领域的研究进展，指出电化学扫描探针显微镜在原位，局部腐蚀，腐蚀早期过程等电化学中有重要的应用价值。     

基板温度对PVD薄膜分维的影响

采用动态蒙特卡罗（KMC）方法研究物理气相沉积（PVD）制备薄膜过程中基板温度对薄膜微观结构的影响，并用分维理论研究薄膜表面的复杂程度。该KMC模型中既包括入射原子与表面之间的碰撞，又包括被吸附原子的扩散。模拟中用动量机制确定被吸附原子在表面上的初始构型，用分子稳态计算（MS）方法计算扩散模型中跃迁原子的激活能，用红黑树选择跃迁路径并更新系统跃迁机率。研究结果表明：基板温度大于500K时，薄膜表面分维均小于2．04，表面光滑，而当基板温度小于500K时薄膜分维随基板温度降低而增大，表面随基板温度升高变得越来越粗糙，直到基板温度降到250K时，分维达到最大的稳定值2．32，表面情况非常复杂，具有细致的皱褶和缺陷。分维与基板温度之间的关系说明高基板温度有利于分维小、表面光滑薄膜的制备，而低基板温度使薄膜分维增大、表面结构更加复杂。该研究结果与基板温度对PVD薄膜表面粗糙度影响的研究结果趋势上一致，分维能更细致地评价薄膜表面的复杂程度。     

超长直列汽缸套接缝处冲击磨损试验装置及其试验研究

针对超长直列汽缸接缝处与活塞环之间的高速冲击特点,设计高差速旋转"面-面"接触磨损试验装置。通过模拟活塞环与超长直列汽缸接缝处的接触状态、滑动速度所受蒸汽压力,测量活塞环、汽缸套不同位置的磨损量,观察活塞环、汽缸套磨损前后的形貌变化,探索在高速冲击下活塞环与超长直列汽缸套接缝处的磨损规律。结果表明:设计的高差速旋转"面-面"接触磨损试验装置,可以模拟超长直列汽缸与活塞环之间的高速冲击磨损行为;汽缸套接缝处存在倒角将增加该摩擦副磨损,尤其将大幅增加对摩活塞环的磨损;倒角汽缸套的"迎环面"磨损严重,行程中段及"背环面"磨损轻微。     

FeNi合金镀铁缸套的摩擦磨损性能

采用对置往复式摩擦磨损试验机,选用CKS活塞环为配副,以摩擦因数、磨损量、断油摩擦时间为表征参数,以BP合金铸铁缸套为参照对象研究FeNi合金镀铁缸套的摩擦磨损性能,探索FeNi合金镀铁缸套的磨损机制。逐级加载的磨损试验表明:FeNi合金镀铁缸套的摩擦因数较BP合金铸铁缸套增大11%~20%;而磨损量则降低了11%;贫油试验表明两种缸套拉缸时间均随载荷增大而缩短,在40 MPa时FeNi合金镀铁缸套的拉缸时间较BP合金铸铁缸套延长了约6.5倍。与BP合金铸铁缸套的磨损机理为基体碾压平台在反复接触应力作用下脱落,以及犁削/切削形式的磨粒磨损不同,FeNi合金镀铁缸套的磨损机理主要是网状裂纹周围镀铁层的疲劳剥落。     

基于TiNi合金的超弹性对其相关磨损机制的FEM研究

本文在重点考虑TiNi合金高弹性变形量的前提下，采用等向强化模型，对不锈钢和超弹TiNi合金在法向接触载荷作用下的六种模型进行了有限元(FEM)分析。结果表明：在相同载荷条件下，超弹TiNi合金产生的von Mises弹性应变要高于不锈钢，但其von Mises应力和塑性应变却恰恰相反，在同一载荷下该合金发生塑性变形的区域要小于不锈钢；此外，超弹TiNi合金发生塑性变形要比不锈钢困难，所需的临界载荷值随其最大弹性变形量(屈服点处的应变值)的增加而增加。最后，基于本文的有限元计算结果对超弹TiNi合金的蘑粒磨损和疲劳磨损机制进行了讨论。     

滑移速度对织构表面气穴效应的影响

为研究不同的滑移速度对织构表面气穴效应的影响,建立单个微凸体织构的二维计算模型,利用CFD方法模拟不同滑移速度下气穴效应在气体体积率、压力分布和壁面剪切力等方面的表现。研究结果表明:当滑移速度不超过5 m/s时,织构表面的流体中不产生气穴;当滑移速度由5 m/s逐渐增大到20 m/s时,在织构流体出口端的收敛区将生成气穴,气穴的大小随着滑移速度的增大而减小,气穴处的气体体积率随着滑移速度的增大而增加;当滑移速度继续由20 m/s增大至30 m/s之间的某值以后,气穴的大小不再减小,气体的体积率仍随滑移速度的增大而增加。滑移速度在5~30 m/s的范围内,滑移速度越大,产生的额外承载力越大,壁面剪切力越大。此外,气穴的存在有助于降低壁面剪切力。