粗糙金属表面接触的压力场和温度场

在研究金属表面的摩擦、磨损、边界膜成膜、疲劳及胶合等机理时,有必要搞清粗糙金属表面接触的压力场,温度场及应力场。过去人们在计算表面接触性能(压力场、温度场及应力场)时,往往忽略微凸体之间的相互影响,这在边界摩擦与干摩擦状况下与实际有较大差异。本文用一种新方法在考虑了微凸体之间互相影响的基础上,计算了弹性粗糙平面滑块与刚性光滑平面接触的压力场和温度场。这为进一步计算等温应力与热应力场打下了基础,也为研究边界膜成膜,磨损及表面胶合机理提供了一定的理论依据。     

粗糙表面接触热阻的理论和实验研究

本文分析了两固体粗糙表面接触热阻的机理，用统计数学和接触力学的方法推导出粗糙表面接触热阻的理论计算公式，并用实验进行了验证．结果表明：理论计算结果和实验结果吻合良好     

各向异性粗糙表面的接触性能研究

本文通过对Onions-Archard的理论接触模型进行扩展,研究了由指数衰减可分自相关函数和高斯高度分布函数模拟的各向异性粗糙弹性表面和光滑表面接触时的接触性能,将粗糙表面润滑效应研究中常用的表面模拟方法和粗糙表面接触性能研究的理论模型联系了起来。在单个微凸体接触参数计算中,引进了适当的近似公式,简化了不同椭圆比时的接触参数计算,计算结果表明,当椭圆比1/γ>1时,各向异性粗糙表面的接触载荷,接触面积和平均接触压力均小于各向同性粗糙表面的值。     

理想粗糙表面的滑动接触问题的研究

以理想粗糙表面同刚性平面的滑动弹性接触研究对象,通过对求解域及第一种Ｆｒｅｄｈｏｌｏｍ积分方程的离散求得,得出了不同摩擦系数下的接触参量,并与无摩擦时的数值解及经典Ｈｅｒｔｚ解作了比较。     

粗糙表面接触问题的数值计算研究

基于Ausloos和Berman提出的推广的W-M函数对具有不同粗糙度参数的分形表面进行仿真模拟.同时,基于前人的理论研究,在模拟的分形粗糙表面基础上建立了微尺度粘着弹塑性接触模型.通过数值模拟,得到了给定条件下各个微凸体上的载荷、真实接触面积、接触斑点尺寸和平均接触压力的分布情况.建立的模型考虑各个微凸体具有不同的峰顶曲率半径,当变形足够大时考虑微凸体间的相互作用,因而较前人建立的模型更符合工程实际,同时也对与分形特征相关的摩擦学模型的进一步研究具有一定的指导作用.     

全滑移下球形粗糙表面的弹塑性接触模型

为研究硬盘磁头和盘面的碰撞接触问题,提出了一种全滑移接触条件下,球形粗糙表面与理想刚性平面的弹塑性接触模型．通过数学建模与MATLAB仿真,分析了球形粗糙表面弹塑性接触状态下接触载荷、实际接触面积和法向接触分离、塑性指数之间的函数关系,并在不同塑性指数条件下,与理想光滑表面模型、CEB (Chang-Etsion-Bogy) 模型及全粘着条件下的CKE (Cohen-Kligerman-Etsion) 模型进行对比．结果表明:本模型在计算接触面积与接触载荷上比CEB模型及CKE模型更加准确．     

理想粗糙表面的弹性全接触研究

在边界润滑（两个固体表面之间仅被一层物理或化学吸附膜隔开）条件下,两个粗糙表面发生滑动接触时,真实接触面积Ａ,通常远小于名义接触面积Ａｎ,但对于σ／β值较小的平缓表面,真实接触率Ａｒ／Ａｎ会很大,甚至发生全接触。这种情况易使表面发生粘着破坏,根据Ｓａｙｌｅｓ的滑动状态图以及理想粗糙表面接触力学模型,考察粗糙表面发生全接触的条件,给出在确定载荷上粗糙表面安全滑动接触时,表面斜率均方根值σｍ的变化范围     

动力密封接触表面粗糙效应的有限元分析—表态接触有限元模拟

利用在硎圾限元软件MARC／MENTAT320研究了静态接触条件下表面粗糙效应对密封磨擦副接触性态的影响，揭示了若干表面粗糙形貌参数对涉及及磨损寿命和磨擦功耗等密封系统工作性能的这种接触性态的影响规律，为提高动力密封系统的工作品质提供了有意义的结果。     

动力密封接触表面粗糙效应的有限元分析：—动态接触有限元模拟

利用大型有限元软件MARC／MENTAT320研究了动态接触条件下,表面粗糙效应对动力密封摩擦副接触性态的影响,揭示了接触条件下若干表面粗糙形貌参数对密封系统工作性能的影响,以及这种影响在静态及动态接触条件下的不同。     

考虑表面膜及热效应时粗糙表面的塑性指数和接触性能

本文考虑界面摩擦力对粗糙表面接触性能的影响以及摩擦副表面间存在相对滑动时界面的局部高温对表面膜的影响,推导了考虑摩擦力后粗糙表面塑性指数的表达式,并对粗糙表面的接触性能进行了研究,研究结果表明:摩擦力的存在将影响粗糙表面的塑性变形特征。这种影响将随椭圆比的增加而增加,在研究摩擦表面变形特征时必须考虑这一影响。本文提供的修正塑性指数表达式为进行滑动接触时的接触性能分析提供了有力的工具。     

粗糙表面接触的弹性、弹塑性、塑性分形模型

在M－B模型的基础上考虑了材料的弹塑性变形过程和接触界面磨擦的作用建立了粗糙表面接触的弹性、弹塑性、塑性分形模型。分析表明,M－B模型适用于理想的弹性－塑性材料;磨擦副接触界面间的磨擦力对接触状态有较大的影响。磨擦力的作用使临界弹性接触面积增大,从而增大了弹塑性和塑性菜的可能性以及实际接触面积中弹塑性和塑性接触面积的比例;材料的应变硬化程度对接触状态有一定的影响,硬化程度越高,接触状态越趋于弹性接触,硬化指数越大,硬化程度越弱,实际接触面积中弹塑性和塑性接触面积的比例越大。     

Evaluation of properties and thermal stress field for thermal barrier coatings

In order to get thermal stress field of the hot section with thermal barrier coating (TBCs), the thermal conductivity and elastic modulus of top-coat are the physical key properties. The porosity of top-coat was tested and evaluated under different high temperatures. The relationship between the microstructure (porosity of top-coat) and properties of TBCs were analyzed to predict the thermal properties of ceramic top-coat, such as thermal conductivity and elastic modulus. The temperature and stress field of the vane with TBCs were simulated using two sets of thermal conductivity data and elastic modulus, which are from literatures and this work, respectively. The results show that the temperature and stress distributions change with thermal conductivity and elastic modulus. The differences of maximum temperatures and stress are 6.5% and 8.0%, respectively.     

基于受热和受力状态的孔型零件变形研究

采用热力学方法推导出稳态非均匀温度场中孔型零件在受力情况下的热变形公式.实验结果表明,孔型零件的受热变形量不仅与其几何尺寸、材料特性有关,还与所处的温度场和所受外力有关,实验结果也证实了所推导的公式是正确的.     

ZA合金挤压铸造凝固过程温度场、应力场数值模拟

用有限元方法分析了ZA合金挤压铸造在凝固过程中的温度场以及由此产生的热应力场．对传热系统模型中的对流、辐射边界条件和凝固潜热进行了处理，用ANSYS有限元软件进行数值计算分析，并给出了计算结果。     

马钢300 m3高炉冷却壁工作状态下的温度场与热应力分布

在解剖研究取得的对高炉冷却壁破损机理认识的基础上,使用开发的有限元程序计算并研究了高炉冷却壁工作状态下的温度场和热力应力分布,对灰口铸铁和球墨铸铁两种冷却壁材质的最大热应力进行了分析和比较,据此提出了冷却壁设计的一些改进性建议。     

Electrical conductivity changes of bulk tin and Sn-3.0Ag-0.5Cu in bulk and in joints during isothermal aging

The changes of electrical conductivity(resistance) between Sn-3.0Ag-0.5Cu solder joints and printed circuit board(PCB) assembly during aging at 125℃were investigated by the four-point probe technique.The microstructural characterizations of interfacial layers between the solder matrix and the substrate were examined by optical microscopy and scanning electronic microscopy.Different types of specimens were designed to consider several factors.The experimental results indicate that electrical conductivitie...     

Ansys分析超长框架结构的温度应力

用ANSYS有限元分析软件对超长框架结构进行温度应力的非线性分析,其结果为工程设计提供设计依据.     

电弧喷涂涂层温度场及应力应变分析

为了分析电弧喷涂层的沉积过程，采用有限元分析软件ANSYS计算不同时刻以及不同位置涂层内的温度场、应力场，在建立传热模型过程中考虑了金属液滴向涂层的传热以及涂层向系统外的热量散失等问题.采用在厚度方向以微小层逐层叠加来模拟涂层的增厚，并以此为基础构造涂层有限元计算模型，应用单元生与死逐层激活层单元参与计算过程.实现移动边界以充分模拟真实的喷涂沉积过程，获得了涂层温度场、应力场的分布情况.并在此计算的基础上，分析了应力分布对涂层失稳的影响.