浮动支撑摩擦片喷丸强化工艺研究

针对浮动支撑摩擦片疲劳断裂失效的问题,开展了浮动支撑摩擦片齿部喷丸强化工艺选择和强化机理研究,创新性地提出了一种浮动摩擦片的喷丸工艺选择方法,该方法可快速筛选摩擦片的最佳喷丸强化工艺;同时利用粗糙度仪、X射线应力仪、显微硬度计等分析了喷丸强化对摩擦片齿部表面粗糙度、表面残余应力分布以及表面硬化的影响作用,探讨了喷丸强化对摩擦片齿部疲劳抗力的作用机制.台架试验结果表明:最佳喷丸工艺参数下,浮动支撑摩擦片喷丸强化处理后能够显著提高其疲劳抗力,台架疲劳断裂寿命提高了54%以上.     

微计算机在离合器—摩擦片试验台上的应用

本文着重阐述用于离合器-摩擦片试验台的数据采集、处理和控制系统,同时介绍我所的离合器-摩擦片试验台的情况。其中在控制系统部分中,主要介绍了离合器-摩擦片试验台的控制系统-VTEC系统。     

履带车辆摩擦片使用性能影响因素分析

定性地讨论了履带车辆行星变速箱中载荷、润滑和温度对摩擦片使用性能的影响。油压特性决定了换档时摩擦片的滑摩时间长短,在不增大滑摩功的前提下,可以适当降低操纵油压;优化润滑结构可均匀分配润滑油,合成油是适宜履带车辆离合器和制动器的油品,粘度的大小是选用润滑油的重要准则;摩擦片正常工作的条件之一是其内部温度与工作环境温度差保持动态平衡。     

自行火炮闭锁离合器磨损规律分析及仿真研究

首先建立了摩擦离合器磨损过程的数学模型，运用摩擦学基本原理，通过理论推导和计算机仿真的方法，对摩擦片的磨损规律进行了研究，同时，将磨损量的组合计算方法引入研究中，对摩擦片的磨损规律进行了探讨和分析。提出的磨损寿命计算方法，为摩擦副构件的优化设计、寿命预测提供了一种思路。     

车用空载湿式离合器高速碰撞摩擦特性及带排转矩分析

试验发现高速空载工况下湿式离合器易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦（简称碰摩）,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,高速带排对传动装置的效率和可靠性会造成重大影响,因此建立可靠的摩擦副碰摩模型用来探究高速带排的演变规律十分有必要。采用小扰动法获得间隙流场的刚度和阻尼,积分得到流体力;分析摩擦片与钢片碰摩过程中的弹性变形和能量损失,构建摩擦副的碰撞接触力和摩擦力方程;在此基础上,考虑流体力、碰撞力、摩擦力以及对偶摩擦片与钢片之间的运动耦合,建立多摩擦副流体与固体耦合碰摩动力学模型,利用4阶龙格-库塔法求解,研究摩擦副非线性运动的分岔和混沌特征。结果表明：当摩擦副未发生碰摩时,摩擦片和钢片运动稳定,呈现周期性运动规律;当摩擦副发生碰摩时,在轴向碰摩力作用下,摩擦片和钢片运动失稳,呈现混沌运动状态;随着润滑油流量的增大,摩擦副发生碰摩的临界转速提高,但是摩擦副的碰摩频率也会提高,导致带排转矩增大。     

摩擦片铆接工艺有限元分析

摩擦片总成的制造过程中广泛使用铆接工艺技术,使用传统的单面铆接工艺后,摩擦片在使用过程中易出现摩擦块与芯板连接松动,造成制动失效;采用二次铆接工艺后,很好地解决了摩擦块松动的问题.利用ABAQUS有限元分析软件模拟了单面铆接及二次铆接2种工艺下铆接结构的变形和受力情况,改进后铆接结构的实际应用证明了仿真分析结果的正确性.     

对流和辐射对某火箭发射装药非稳态温度场的影响

为了研究对流和辐射对内含环形空气间隙的某火箭发射装药的非稳态温度场的影响,对装药温度场进行了数值模拟.以N-S方程为控制方程,将辐射换热量处理成能量方程中附加源项的形式,采用SIMPLE算法求解N-S方程,得到了裳药的非稳态温度场.将计算结果与2种简化模型(不考虑对流和不考虑辐射模型)的计算结果进行对比.结果表明,该文实验条件下,辐射换热对装药温度场的影响明显大于对流对装药温度场的影响.     

THE ANALYSIS OF TEMPERATURE FIELD OF ARMORED VEHICLE

论述了负重轮轮胎温度场有限元分析方法;给出了生热率数学模型;建立了具有三重非线性的负重轮力学有限元分析模型和热学分析模型,利用有限元分析软件进行了温度场的计算分析;研究了负重轮轮胎温度场,分析了温升过程,为负重轮寿命分析提供了理论和数据。     

飞行器气动加热烧蚀工程计算

高超声速飞行器设计时,为了对防热层气动热烧蚀情况及温度场进行快速预估,提出了集成气动热、材料烧蚀、瞬态温度场的耦合计算方法。通过算例对计算方法和程序进行了验证,表明该方法具有较高的效率和精度。在给定弹道条件下,实现了气动热、热防护材料烧蚀性能和弹体温度场耦合计算。通过该方法可以在高速飞行器设计阶段,快速计算出指定飞行工况下的防热材料烧蚀情况及温度场分布,为飞行器热防护层设计提供依据。     

超声速全动翼面热颤振特性分析

使用热刚度计算理论,进行了不同温度场和不同结构材料的热颤振特性研究.通过热应力分析理论,获得结构在不同温度场作用下的热模态,应用Van Dyke活塞理论计算高超声速非定常气动力,采用p-k法进行颤振求解.通过对相同结构形式、不同温度场和不同材料的翼面结构进行热颤振特性对比,得出热应力对结构的影响.     

离合器片表面温度的测量与表面应力的计算

本文应用红外测温装置测量离合器片工作时的表面温度 .依据测得的某瞬时表面温度计算了离合器片的表面应力 .温度测量结果显示 ,片工作表面热负荷分布不均匀 .应力计算结果表明 ,片某些区域的瞬时应力值超过了材料的屈服极限     

卡簧约束对多片离合器温度场的影响分析

为分析卡簧约束对多片离合器接触应力分布的影响,运用Abaqus仿真软件建立了多片离合器三维有限元模型。通过数值模拟,得到了多片离合器摩擦表面的接触应力分布规律和多片离合器的温度场分布。仿真和试验结果表明：卡簧约束导致了摩擦副接触应力沿径向分布不均匀,越靠近卡簧,摩擦元件的外径接触应力越大,径向应力差异越大;越远离卡簧,径向应力分布差异趋于平缓,并逐渐接近活塞压力;卡簧轴向约束导致了摩擦元件的径向温差加大,外径温升快,内径温升慢,并且轴向不同位置摩擦元件的温度场分布不一致,近卡簧侧的摩擦元件更易发生热翘曲;离合器低速长时滑摩试验验证了该温度场模型的正确性,所建模型能够切实有效地反映离合器的实际温升特性。     

基于瞬态多物理场求解器的电磁轨道炮发射过程建模与仿真

为研究电磁轨道炮发射过程中瞬态多物理场的作用机制与内在规律,建立包含电路、电磁场、热场和结构场的数学模型。模型中计入材料非线性、结构变形、接触碰撞等实际因素。采用隐式有限元格式求解电磁场和热场以及显式有限元格式求解结构场,利用载荷传递和时间同步实现各物理场之间的耦合,发展出一种瞬态多物理场求解器。通过固体电枢型电磁轨道炮、同步感应式电磁线圈炮等算例,讨论了发射过程计算结果的合理性。结果表明,电磁炮的发射是多场耦合、多部件相互作用下的一个复杂动力学过程,存在电流和磁场扩散、温升、应力传播、接触碰撞等瞬态现象,发射性能与结构、材料和激励密切相关。该求解器可为电磁发射系统及其关键部件提供一种辅助设计手段。     

HVD中摩擦副的优化设计

在ＨＶＤ中，带排扭矩的存在危害很大。该文提出了一种用摩擦副外径与摩擦副数二参数 对带排扭矩进行优化而使之最小的理论方法。在建立优化设计模型的同时，用液粘测功机进行了 试验验证。     

高硅铝合金缸套材料摩擦学性能研究

采用坦克专用机油润滑的往复式摩擦磨损试验方法,分别进行喷射沉积高硅铝合金缸套材料与发动机成品活塞环材料摩擦配副的油品试验、与各类成品活塞环材料的摩擦配副试验。摩擦配副的油品试验结果表明,低温型油品润滑比高温型及通用型油品润滑的磨损量、摩擦因数均小;活塞环摩擦配副试验结果表明,高硅铝合金磨损量及摩擦因数均较小,其中与准126激光陶瓷活塞环、磷化YH31活塞环摩擦配副效果更优。分析表明,高硅铝合金的摩擦学机制是软基体上分布的高硬度质点相起到耐磨与支撑作用,软基体磨下的凹坑具有储油与润滑作用。     

高速载流电枢表面瞬态温度场仿真与测量

高速滑动电接触属于特殊工况下的摩擦磨损问题。大载流条件下,电枢和滑轨接触表面间的瞬态温升是导致材料失效的重要原因。为研究引起电枢温升的因素,在传热学理论的基础上建立了电接触副的二维有限元模型,通过控制单一变量的方法,研究了各仿真参数对电枢温升的影响规律。研究结果表明：电枢最高温度分别随电流、滑行距离、接触面摩擦因数的增大呈增长趋势,随接触压力的增大呈“U”型变化趋势。在此基础上,进行了电接触构件表面温度测量实验,实验结果与理论分析结果基本吻合,表明所建仿真模型的正确性,为大载流高速滑动电接触中接触副材料的选取及如何降低温升、提高电接触性能提供了参考依据。     

滚/滑接触下一种航天润滑油4129摩擦特性及黏温特性研究

在自行研制的模拟航天轴承的摩擦力试验机上,对4129航天润滑油进行了摩擦特性分析。对该润滑油在实际高低温工况下的黏度进行了测量。分析了温度、滚动速度和滑动速度与该油摩擦系数的关系,建立了该航天润滑油的黏温模型、摩擦系数计算模型。研究结果表明：当温度小于0 ℃时,4129航天润滑油黏度随温度的变化非常大;温度大于30 ℃时,其黏度随温度的变化较小。当滑动速度小于0.3 m/s时,该油摩擦系数随滑动速度近似线性增加;当滑动速度大于0.3 m/s时, 摩擦系数随着滑动速度的增加呈非线性增加;当滑动速度大于1 m/s之后,摩擦系数随滑动速度增加基本保持不变。摩擦系数随油温的增加而减小。当滚动速度从1 m/s增加到3 m/s时,油的摩擦系数迅速下降,随着滚动速度继续增加,摩擦系数下降缓慢直到达到最小值,然后基本保持不变。     

潜载导弹水下弹射筒口气泡数理模型

潜载导弹水下弹射产生的筒口气泡载荷对水下发射安全有着重要影响.围绕潜载导弹水下弹射筒口气泡膨胀降压和收缩增压的物理机制,建立筒口气泡载荷发展变化的数理模型,为气泡载荷特性分析提供有效途径.数理模型利用不可压缩势流模型描述水环境在气泡作用下的流动状态,采用包含筒内外工质气体的均压模型描述气泡压强变化,并采用直接边界元法进...     

自润滑弹头壳用钢摩擦行为研究

为减轻身管內膛磨损,提高身管寿命,提出了采用销盘摩擦方式模拟弹头与身管內膛的摩擦行为方法。利用扫描电子显微镜和光学轮廓仪对销盘摩擦表面分别进行表征,研究了常用弹头壳用材和自润滑弹头壳用钢对磨Cr层的摩擦行为,并对自润滑机制进行了探讨。结果表明：弹头壳用钢在低硬度范围内（161~227HV0.2）,随着硬度的增加,室温摩擦系数缓慢降低（约11%）,700 ℃高温时摩擦系数则变化不大,说明通过改变硬度来减小摩擦系数的效果不明显;而在超低碳钢（223HV0.2）中添加S和Pb,可形成固体润滑剂硫化物和Pb,室温摩擦系数可降低约25%,700 ℃高 温时摩擦系数可降低23%~34%,有效地减轻了Cr层磨损。