T8钢－聚有机硅氧烷仿生减粘降阻复合涂层的特性

研究了Ｔ８钢－聚有机硅氧烷仿生减粘降阻复合涂层的表面润湿性、磨料磨损特性及对土壤的减粘降阻性能与金属材料相比，仿生复合涂层的表面憎水性显著提高，水在其表面上的接触角达９２°；与４５钢相比，其磨料磨损的体积相对耐磨系数为６３％，降阻率达１５．２２％～２２．２７％     

激光处理非光滑凹坑表面耐磨试验的均匀设计研究

本文采用试验优化技术中的均匀设计方法，实施了影响凹坑非光滑表面耐磨性的多因素复杂试验。通过用统计分析软件SPSS（Statistical Package for the Social Sicence)处理试验数据，得出了激光处理仿生非光滑凹坑表面耐磨的多因素回归方程，发现速度、负荷、时间的凹坑圆周方向的距离对耐磨性有显著影响，凹坑轴向之间的距离对耐磨性影响不大。     

T8钢—聚有机硅氧烷仿生减粘降阻复合涂层的特性

研究了Ｔ８钢－聚有机硅氧烷仿生减粘降阻复合涂层的表面润湿性，磨料磨损性及土壤的减粘降组性能，与金属材料相比，仿生复合涂层的表面憎水性显著提高，水在其表面上的接触角达９２°；与４５钢相比，其磨料磨损的体积相对耐磨系数为６３％，降阻率达１５．２２％－－２２．２７％。     

形态/柔性材料二元仿生耦合增效减阻功能表面的设计与试验

通过研究水生生物在流体介质运动中,皮肤可随着流体载荷的变化而发生动态变化,并与皮下组织特有的非光滑结构形成动态耦合,形成具有特定功能的表面的现象,并依据仿生学相似原理,提出一种形态/柔性材料二元耦合功能表面设计的新思想,称之为仿生耦合功能表面(BCFS),该功能表面由不同属性的双层材料构成,利用面层材料的弹性变形以及面层材料与基底材料表面上仿生非光滑结构的耦合,对流体进行主动控制,实现增效减阻功能。探索了将这种仿生耦合功能表面(BCFS)在典型流体机械-泵上面的实现方法,并以效率为目标,进行了仿生耦合功能表面增效减阻功能的试验,试验结果表明,采用这种耦合功能表面的仿生耦合水泵,效率提高了5%以上。     

仿生凹坑与纳米碳化硅/镍基复合镀层耦合表面的磨损性能

为了探讨凹坑形态与纳米碳化硅/镍基复合镀层耦合表面的磨损性能,采用激光技术和电沉积技术制备了由凹坑形态和纳米碳化硅/镍基复合镀层构成的仿生耦合表面,并进行了摩擦和磨损试验。结果表明,仿生耦合表面的磨损性能高于单纯复合镀层的磨损性能;随着磨损载荷的增加和磨损时间的延长,试样表面磨损机制由以塑性磨损为主逐渐转变成以粘着磨损、磨粒磨损为主的磨损机制。     

基于分形理论的纤维材料微粒捕集器捕集效率模型

针对柴油机尾气微粒的分形特性,基于分形理论建立了纤维材料对尾气微粒的过滤效率数学模型,并证明了模型的正确性。应用该模型分析了纤维材料作为微粒捕集器过滤材料时的过滤机理、过滤效率和压降特性,研究了微粒分维数对过滤效率的影响。计算结果表明,柴油机尾气微粒的主要捕集机理为扩散和直接拦截,惯性机理的作用很小。纤维过滤材料对粒径为200～400nm的尾气微粒的捕集效率最低,为了提高这一尺寸范围微粒的过滤效率,应降低过滤流速、提高过滤温度以提高扩散机理的作用,并且减小过滤材料纤维直径、提高填充密度以提高直接拦截机理的作用。综合考虑材料捕集效率和压降,应尽量减小填充密度以降低压降,缩小材料纤维直径以提高捕集效率。     

客车侧围格栅对发动机舱内热环境的影响

应用数值模拟和试验相结合的方法,对比研究了高速工况下某客车发动机舱左侧格栅封闭前后舱内流场及温度场的变化。结果表明:从左侧格栅流入发动机舱的冷空气流量远大于从格栅边缘流出的热气流的流量。左侧格栅封闭前,格栅处流入的气流对后舱门反射的热气流有较强的阻碍作用,左侧格栅封闭后,这种阻碍作用减弱,在车底气流的带动下,热流体从车底更顺畅地流出发动机舱。左侧格栅封闭不会对发动机舱的热环境造成不良影响。     

仿生挖掘机斗齿减阻试验

为了减小挖掘机斗齿的楔土阻力,提取了蝼蛄前足爪趾的构型,在JL80型斗齿的基础上进行了仿生斗齿设计。采用快速成型加工技术加工了仿生斗齿与JL80型斗齿试样。利用试验机对两种试样进行了楔土试验,测定了楔入阻力与楔入深度的关系。运用有限元分析软件对仿生斗齿和JL80斗齿的楔入过程进行了数值模拟。结果表明,在同样条件下仿生斗齿的楔入阻力较JL80型斗齿低11%。本文设计的仿生斗齿可以为挖掘机斗齿的优化设计提供参考。