摩擦学问题研究的非线性理论方法

摩擦学问题是非线性复杂系统问题,需要用非线性科学方法来研究.为了了解摩擦学研究的非线性科学理论方法,更好地开展对摩擦学复杂问题的定量研究,介绍分形几何、混沌理论和小波原理等现代非线性科学理论在表面表征、表面接触、磨粒识别、磨损预测、摩擦信号分析和磨损过程动力学诠释等研究中的应用和所取得的成果.已有研究成果表明,分形、混沌和小波等非线性理论是解决摩擦学复杂问题的有力工具,是揭示摩擦磨损规律、推进摩擦学问题量化研究的有效方法.     

摩擦磨损润滑学的系统工程原理与方法结构

自从七十年代初期荷兰的沙罗蒙(G.Salomon)、西德的弗莱舍尔(G.Fleisher)和契柯斯(H.Czichos)等学者,首先将系统工程的原理与方法结构引入有关摩擦磨损润滑学(以下简称摩擦学)问题的研究与应用之后,近几年来,加拿大、美国、日本、法国和英国等国家的一些从事摩擦学研究的学者对这方面的研究也越来越感到兴趣,这是因为摩擦学作为一门综合性的边缘学科,它所研究的对象涉及到许多极其复杂的可变因素的动态现象,如何用统一的理论和方法从总体上以及其相互关系上综合地进行研究分析,已成为摩擦学发展中急待解决的课题之一。     

试论海洋摩擦学的内涵、研究范畴及其研究进展

世界正在进入海洋大发展时代,各种海洋装备蓬勃发展,这些海洋装备在苛刻海洋环境中的摩擦学问题对摩擦学科技工作者提出新的挑战。分析海洋环境及其介质特性,认为复杂的海洋环境使得海洋开发和营运于海洋环境的装备面临各种因素的耦合作用;阐述海洋摩擦学的内涵及其研究范畴,认为海洋摩擦学的主要研究对象是各种海洋开发和营运于海洋环境的装备,研究重点是腐蚀与摩擦等多学科交互作用机理、海洋环境动态变化下的长效可靠性、海洋生物与海洋装备的运动与密封件的侵蚀机理以及深海工程的摩擦学问题等。对船舰、海洋结构物、水下航行器/水下空间站、海洋可再生能源开发利用中的各种摩擦学问题及其研究进展进行综述分析,提出将海洋摩擦学作为一个独立的具有自身体系的新兴摩擦学研究领域。     

摩擦学系统结构寻优模型研究

通过对摩擦学系统条件转化的研究和转化实例的分析,提出了解决摩擦学系统结构寻优问题的新思路和模型。经摩擦学验证试验得出结论：利用人工智能技术可以基本实现摩擦学系统结构条件下的摩擦学特性转化。对转化结果求最小值。可得该摩擦学系统条件的最优解。摩擦学设计用户和专业摩擦学研究人员可以由此优化方法完成对摩擦学试验研究方案的优化和摩擦学设计参数的正确选择。     

基于神经网络泛函数的摩擦学系统转化模型研究

建立了摩擦学特性影响规律的径向基神经网络模型，可以较准确地计算和预测不同摩擦学系统条件下摩擦系数与各影响参数之间的关系；进一步基于神经网络建立了不同系统之间的泛函数关系，基本解决了摩擦学系统的条件转化，为摩擦学设计、程序化计算和分析提供了一种方便有效的工具。     

分形几何与摩擦学进展

由于分形几何在解决非线性问题中的独特作用,它自创立以来,在摩擦学研究中发挥了重要作用。本文结合作者的研究工作综述了分形几何在诸如粗糙表面表征、接触、摩擦温升和磨损预测等方面的应用研究现状和发展。     

基于决策树的摩擦学系统状态辨识的知识获取方法研究

摩擦学状态辨识实质上是分类问题，针对以往机器摩擦学状态判别主要依靠人工经验来完成所存在的缺陷，用知识发现的思想来解决摩擦学状态辨识的知识获取问题。采用加权ID3（iterative dichotomizer 3）算法来度量摩擦学状态监测实例表中各条件属性对状态辨识的重要性，建立了基于摩擦学状态监测实例库和决策树的知识获取方法模型。将模型应用于磨损试验的摩擦学状态辨识的知识挖掘分析，利用获得的知识对测试集进行状态识别，取得了良好的摩擦学状态辨识结果，从而为从监测实例中挖掘摩擦学状态辨识知识提供了方法与手段支持。     

基于Marc的轮轨温度场仿真分析

以轮轨为研究对象,基于摩擦磨损实验和数值仿真技术,分析载荷、速度及材料对轮轨温度场的影响.通过仿真结果与实验结果对比,验证了有限元仿真分析方法解决复杂非线性摩擦学问题的可行性.     

MEMS中的摩擦学研究及发展趋势

对近年国内外MEMS摩擦学研究的新进展作了综述，介绍了MEMS系统的纳米摩擦学特性，讨论了包括环境条件、材料处理、表面改性、固体薄膜润滑、分子超薄膜润滑等在解决MEMS摩擦和润滑问题上的研究状况，并提出了当前相关研究中所遇到的问题，及今后MEMS摩擦学发展的方向。     

材料磨损量数值仿真试验研究

数值仿真技术因可以显著提高摩擦学研究的效率和摩擦学系统特性预测的准确性而成为当今摩擦学研究领域的重要方法之一,其研究重点是用一定的数学方法建立合适的仿真数学模型.对通过离子渗碳处理的不锈钢的摩擦量随载荷变化的规律进行数值拟合以验证试验结果;在MM-200型磨损试验机上用最小二乘法拟合其磨损量随载荷变化的规律,并得到了最佳拟合函数(指数函数).     

二○○○年的摩擦学展望

一、前言摩擦学是研究作相对运动的相互作用的表面的理论和应用的科学技术。它是一门六十年代末新兴起的应用技术学科,涉及到机械工业中数以亿计的机械零件,特别是运动副在相对运动时接触表面的摩擦磨损和润滑问题。摩擦学和机械产品的精度保持性、寿命、可靠性、质量、节能、省料和维修工作量直接有关。它的特点是开展多学科性研究,应用摩擦学知识系统地分析解决机械中复杂的摩擦磨损现象和所引起的能源与材料消耗问题,由此而产生巨大的经济效益,许多老的技术问题,按摩擦学的技术观点来处     

销盘滑动磨损试验的仿真建模研究

以销盘滑动磨损为研究对象,建立了表面微凸体接触特性的物理模型和数学模型,由微凸体接触产生的磨屑推导出销盘滑动磨损仿真模型.采用有限元分析软件ANSYS对半球形微凸体接触应力和变形进行了仿真计算,并用销盘滑动磨损试验数据给予验证,证明了所建立的仿真模型是可行的.研究表明,利用ANSYS求解摩擦学接触问题是准确可靠的,建立正确的磨损仿真模型并辅以参数化设计方法是解决摩擦学仿真问题非常有效的方法.     

滚动轴承摩擦学及其进展

本文简述了滚动轴承的发展,略述了滚动轴承摩擦学的特点及其发展历史,给出了滚动轴承摩檫学的现状和发展动态,讨论了未来滚动轴承摩擦学所要解决的问题,分析了解决摩擦学问题的一般方法,最后指出了滚动轴承摩擦学的发展方向。     

微机电系统(MEMS)纳米摩擦学研究进展

随着微型机电系统(MEMS）的快速发展，MEMS摩擦学已成为当前纳米摩擦学研究中最活跃的前沿领域之一。微观尺寸上的摩擦磨损和润滑对整个MEMS系统的性能、稳定性和寿命起着决定作用，因此研究MEMS的微观摩撩学性能至关重要。本文对近年国内外MEMS摩擦学研究的新进展作了综述，介绍了MEMS系统的纳米摩擦学特性，讨论了包括环境条件、材料处理、表面改性、分子超薄膜润滑等在解决MEMS摩擦和润滑问题上的研究状况，提出了当前相关研究的几个重要问题。     

摩擦学尺寸效应及相关问题的思考

根据文献研究,简单阐述了尺寸效应的研究现状、宏观/微观摩擦学的差异。从尺寸大小的角度,提出了应当对摩擦学传统理论有效性、过渡状态摩擦学、摩擦系数、摩擦学与材料、系统结构和物理规律尺寸效应与摩擦学特性的关系等一些摩擦学领域的重要基础问题进行认真思考和系统研究。     

分形理论在摩擦学研究中的应用

对近年国内外分形理论在摩擦学研究中应用的新进展作了综述,介绍了分形的概念以及分形维数的计算方法,讨论了包括磨损表面形貌分析,材料表界面分形研究和磨合磨损分形模型的建立等分形理论在摩擦学研究中的应用状况,并提出了当前相关研究中所遇到的问题,及今后分形理论在摩擦学研究中的发展方向。     

空间摩擦学在卫星活动部件轴系的应用研究现状及发展

由于空间环境和使用条件的特殊性,空间活动部件涉及的摩擦学问题复杂。由卫星在轨失效统计分析和宇航任务所提出的新要求表明,空间活动部件对空间摩擦学应用研究的需求非常迫切。将空间摩擦学的主要研究内容分为以下4个方面:空间精密轴系长寿命润滑技术、长寿命润滑工艺技术、关键材料应用技术和润滑寿命试验及评估技术,对每个方面所包含的具体研究内容、研究现状以及在长寿命高可靠摩擦学设计中的作用进行了详细的介绍。结合空间任务的需求以及存在的关键问题,为有针对性的开展相应研究,提出了空间摩擦学及应用研究需要深入开展的研究方向。     

纳米复合材料摩擦磨损性能研究进展

介绍了纳米复合材料的组成、分类和制备方法,评述了纳米复合材料的摩擦磨损性能研究进展,总结了纳米复合材料摩擦学性能的主要影响因素,分析了纳米复合材料的摩擦磨损机制,指出了当前纳米复合材料摩擦学研究领域的发展趋势和有待于研究和解决的问题.     

RBF网络用于变压器油击穿电压的多参数关联预测

基于变压器油性能参数之间的关联性,在Matlab平台下研究建立变压器油关键参数——击穿电压的多参数关联预测方法.利用RBF网络建立击穿电压与4个强关联性指标的关系模型,并与BP网络模型进行对比;采用模糊C聚类方法处理大量的训练样本,以聚类结果来训练网络,从而解决大样本训练网络时网络结构复杂、性能不佳等问题;仿真结果表明...     

高速涡轮泵转子系统动力学集成建模及应用

针对高速涡轮泵转子系统多摩擦学元件耦合的特点,建立了计入密封装置、推力轴承、轴向平衡装置等多摩擦学元件耦合时复杂转子系统的集成动力学模型。对某液氢高速涡轮泵转子动力学性能的数值仿真研究结果表明:计入端面密封、推力轴承及平衡盘等的力矩刚度影响,系统1阶临界转速提高25%,失稳转速提高50%,为高速涡轮泵转子系统的稳定性提高措施的选择和论证提供了新思路。为进一步提高转子系统的稳定性,在轴承中引入了超导可倾瓦块,并对引入该附件后转子系统动力学集成建模方法进行了初步探讨。