薄板轧制的接触摩擦及其对轧制力的影响

借助非线性有限元软件Marc,采用弹塑性有限元方法对轧制力进行了模拟,模拟结果与实测值对比说明计算模型是精确可靠的。利用此模型,在压下量及其他条件不变情况下只改变接触摩擦,计算了接触摩擦的改变对轧制力的影响。得出了轧制力沿接触弧的分布、摩擦力沿接触弧的分布及接触摩擦与轧制力的关系等一些有意义的结果。     

高副接触下沟槽形织构对40Cr表面摩擦性能的影响

目前,面面低副接触情况下织构的减摩降磨性能已经得到广泛的研究,然而针对点面高副接触下的织构对表面摩擦学性能影响的研究仍然较少。主要利用有限元仿真技术建立点面接触下仿生沟槽织构表面流体动压润滑仿真模型,通过ANSYS的Fluent模块进行求解,获取试样表面的润滑油膜承载力与织构几何参数的变化关系。用激光在40Cr试样上加工出仿生沟槽形织构,并采用销盘摩擦副,开展点面高副接触下的织构减摩性能实验研究,综合分析织构几何参数对表面摩擦性能的影响规律。结果表明：试验与仿真具有较高的一致性,随着沟槽织构宽度W和织构深度H的增加,摩擦因数呈先减小后增加的趋势;沟槽织构对改善工件表面摩擦性能具有重要影响,微织构的存在有助于实现流体动压润滑,提高表面承载力,降低摩擦因数,从而改善工件的摩擦性能。     

表面处理对球墨铸铁接触疲劳性能的影响

本文研究了激光微熔处理和高频感应加热淬火对球墨铸铁表面组织、接触疲劳强度和接触疲劳破坏过程的影响。结果表明,激光处理和高频淬火均可提高球铁的接触疲劳强度,但其接触疲劳破坏过程和形式却不同,前者是由于硬化层与基体间裂纹扩展造成大块深层剥落,后者则是表层裂纹在油楔作用下造成小块浅层脱落。     

轴重和摩擦力对轮轨接触疲劳的影响

目的 了解钢轨表面存在裂纹时的轮轨接触问题。 方法 采用有限元分析软件 ANSYS,获得不同裂纹位置的应力强度因子。 结果 裂纹在接触斑边缘的位置时,应力强度因子 K_I最大;随着轴重的增加,应力强度因子 K_I增加,而应力强度因子 K_II先增加,后减小;考虑摩擦力( μ = 0 . 3 ) 时,相对于无摩擦,K_I和 K_II都明显增加,且 K_II所占 K_I的比例提高了 15% 。 结论 车轮在钢轨上滚动时,轮轨间的轴重和摩擦力是影响钢轨疲劳的重要因素,轴重的提高会明显加剧钢轨疲劳,而摩擦力的影响建立在轴重的基础上,并使轴重的影响加剧。     

碳化硼陶瓷的表面形貌和摩擦性能

用原子力／摩擦力显微镜对碳化硼样品进行了表面形貌的微观分析。在载荷为1—6μN下，研究了Si3N4探针扫描碳化硼表面时摩擦力的分布。结果表明：摩擦力的变化与扫描处的试样表面形貌有关，表面形貌变化斜率越大处，摩擦力增加得越多；由于试样较平整，摩擦力的分布是比较均匀的；碳化硼材料纳米摩擦因数随载荷的增加而显著增加。     

谐波摩擦传动柔轮结构参数对其应力影响分析

分析三波谐波摩擦传动柔轮结构参数对柔轮应力分布的影响.建立柔轮的有限元接触模型时,综合考虑谐波波发生器和刚轮对柔轮的影响,建立柔轮与刚轮及柔轮与钢球间的接触对.然后进行有限元接触分析,获得柔轮的应力分布情况及柔轮的最大等效应力.最后,根据柔轮应力分布,针对柔轮主要结构参数壁厚及长径比对柔轮的最大等效应力的影响及其对柔轮各应力突变截面的最大等效应力影响进行分析,获得如下结论:在柔轮直径等结构参数不变的情况下,随着壁厚的增加,柔轮的最大等效应力线性增加;随着柔轮长径比的增加,柔轮的最大等效应力非线性增加,当长径比大于0.8时,应力增加趋于稳定,大于1.0时,应力基本不变.     

圆凹坑织构对线接触摩擦副摩擦学性能的影响

根据摩擦试验中圆盘试样的旋转方向,用YLP-20型激光加工系统在圆柱销试样回转面不同区域(前端、后端、中间)加工规则分布的表面织构,利用UMT-3摩擦磨损仪进行单向旋转摩擦试验,研究表面织构分布区域对摩擦副摩擦学行为的影响。结果表明:在载荷10N、滑动速度0.003~0.628m/s时,不同分布区域的织构对摩擦副的摩擦学行为影响不同,相比无织构试样,分布于试样回转面中间部分的织构对摩擦副起到了减摩作用。这是由于中间织构通过形成局部流体动压润滑作用提高了摩擦副的承载能力,降低了接触表面的摩擦因数,同时通过储存磨屑,减少了表面磨损。前后端织构产生的流体动压润滑效应很小,磨损严重,导致其摩擦因数高于中间织构和无织构试样的摩擦因数。     

表面织构对滑动电接触界面摩擦学行为的影响

目的 利用表面织构减摩抗磨的优良特性,将其应用于电接触摩擦表面,探讨它对滑动电接触界面摩擦磨损及电接触可靠性的影响。方法 利用激光系统制备2种织构,即方坑型表面织构(SPT)和沟槽型表面织构(GT),并与光滑表面的载流摩擦学信号进行对比分析。利用ABAQUS模拟试验,分析界面接触应力、电压和位移的变化特性。结果 随着试验的进行,GT表面的摩擦因数逐渐增大,并与光滑表面达到同一水平(0.7),SPT表面的摩擦因数在整个试验过程中始终较低(0.4)。光滑表面在电接触过程中发生了多频振动现象,2种织构表面的振动信号非常微弱,尤其是SPT表面,仅出现了100 Hz的振动频率。光滑表面和GT表面出现较严重的磨损现象,而SPT表面磨损轻微。有限元分析结果表明,表面织构的存在能够避免应力集中现象,GT表面的应力较大(90 MPa),且始终分布在沟槽棱边。结论 在电接触状态下,2种织构表面均能不同程度地降低界面的摩擦因数和摩擦力,其中SPT表面的减摩降磨效果最显著。GT表面沟槽棱边的损伤和磨屑堆积是导致其逐渐失去减摩效果的主要原因。模拟分析结果证实,SPT表面织构的存在能避免应力集中,有利于改善磨损和降低振动强度。虽然GT表面的最大应力分布也具有时变特征,但是其值较大,且分布在沟槽棱边,导致沟槽织构的减摩效果逐渐减弱。     

接触模型对搅拌摩擦焊接数值模拟的影响

在完全热力耦合搅拌摩擦焊接数值模型中采用两种接触模型--经典的Coulomb接触模型和修正的Coulomb接触模型,模拟了搅拌摩擦焊接过程,以分析不同接触模型对搅拌摩擦焊接过程数值模拟的影响.结果表明,对于低转速的搅拌摩擦焊接,两种模型的预测结果区别不大;但是对于高转速,由于界面摩擦剪切应力没有上限,采用经典的Coulomb接触模型无法模拟,需采用修正的Coulomb接触模型.搅拌头转速的增加不会改变搅拌摩擦焊接技术固态连接的本质.当采用高转速时,焊接构件上、下表面的变形趋于均匀.有利于得到均匀的显微结构.     

论塑性加工时接触摩擦的应用与摩擦功率的计算

本文阐述塑性加工时接触摩擦的应用及其发展概况，列举了在薄壁杯形件反挤、薄壁圆管反挤、带状薄膜挤压及盒形件反挤等工艺中应用的实例，提出了区分摩擦辅助塑性加工和摩擦塑性加工两种不同性质应用方法的意见，说明了两种应用中摩擦有益功率的计算方法，证明作者在文献［６］中所提出的摩擦辅助加工中接触摩擦功率的计算是完全正确的。     

论塑性加工时接触摩擦的应用与摩擦功率与计算

本文阐述了塑性加工时接触摩擦的应用其发展概况，列举了在薄壁杯形件后挤、薄壁圆管反挤，带状薄膜挤压及盒形件反挤等工艺中应用的实例，提出了区分摩擦辅助塑性加工和摩擦塑性加工两种不同性质应用方法的意见，说明了两种应用中摩擦有益功率的计算方法，证明作者在文献〔６〕中所提出的摩擦辅助加工中接触摩擦功率的计算是完全正确的。     

温度对表面摩擦磨损性能影响的研究进展

摩擦磨损是造成材料失效的主要原因之一,减小摩擦磨损对工业发展与环境保护等方面有着重要意义。 而温度作为摩擦磨损试验的其中一个主要参数,对摩擦磨损过程具有重要影响。 该论文重点描述了温度对摩擦副摩擦学性能的影响,并分析了产生影响的机理和原因。 首先,温度会影响表面材料的理化性质,从而影响表面组织结构或者表面涂层;其次,摩擦副之中的固体或液体润滑剂性质随温度的变化发生改变并影响摩擦磨损性质,且在织构表面尤其明显。 最后,温度会对基底表面润湿性产生影响从而影响表面摩擦磨损性能。 该研究对在高温极限条件下工作的摩擦副的材料与润滑方式的选取,以及发动机、火箭等新型科技的发展具有重要意义。     

齿间摩擦对齿轮轮齿表面接触疲劳强度的影响

作者系统地研究了影响齿轮传动中轮齿表面接触疲劳强度的诸因素,并推导出包括齿间滑动摩擦在内的实际外载荷作用下齿轮轮齿表面接触疲劳应力计算公式。研究表明,齿间摩擦对齿轮传动中轮齿表面接触疲劳强度的影响不可忽视。     

表面处理对镁合金摩擦磨损性能影响的研究进展

镁合金作为最轻的金属结构材料得到了广泛的关注和应用,但其摩擦磨损性能差制约镁合金的进一步发展.综述了近些年来开发的表面改性处理、表面形变强化、高能束表面强化和表面涂层处理等技术对镁合金摩擦磨损性能的影响以及其磨损机制;总结了镁合金表面处理技术在提高摩擦磨损性能方面的作用,并展望了其发展趋势.     

表面粗糙度对冷锻摩擦因子的影响

借助圆环镦粗实验,以Cr12MoV为模具材料,20钢为工件材料,分别在磷皂化润滑与无润滑条件下,探讨模具与工件的表面粗糙度对冷锻摩擦的影响规律,为冷锻成形中模具和工件表面粗糙度的选择提供参考。实验结果表明,冷锻摩擦因子随模具表面粗糙度的增大而增大。工件表面粗糙度对摩擦的影响在不同润滑条件下具有不同的表现,磷皂化润滑条件下,工件表面粗糙度越大,摩擦因子越小;无润滑条件下,摩擦因子随着工件表面粗糙度的增大先减小后增大。同时发现,随着变形程度的增加,试样的表面粗糙度逐渐趋近于模具的表面粗糙度。     

冷轧工作辊摩擦不稳定分析及其抑制对策

对冷轧机工作辊由于摩擦力引起的垂直、横向振动作了定性分析，指出了它们的危害，提出了预防措施。     

基于分形粗糙表面的镀锌板接触与摩擦模型

在镀锌板的成形过程中,模具与坯料间的摩擦常使镀锌板的锌层发生剥落、划痕和裂纹等失效形式。为了评价镀锌板表面形貌、压力和润滑条件对界面摩擦行为的影响,选取了两种不同方法镀锌的钢板(合金化热镀锌板GA与热浸镀锌板GI)进行研究。用轮廓仪测量试样的表面形貌,用分形理论计算分形参数,获得真实接触面积与载荷的关系,然后建立镀锌板与模具之间的接触模型;并根据所建立的接触模型,构建了镀锌板表面形貌与载荷关系的摩擦模型。结果表明,所建立的摩擦模型其摩擦系数的理论值与实验值能够较好地吻合,平均误差小于10%,证明了该摩擦模型的准确性与可行性。     

表面摩擦因数对颗粒螺旋输送动力学特性的影响

为研究螺旋输送机工作表面摩擦因数对颗粒输送动力学特性的影响,采用离散单元法建立了螺旋输送机的三维离散元数值模型,分析不同表面摩擦因数下颗粒输运速度、作用力矩和作用能量。研究结果表明：随着表面摩擦因数增加,颗粒平均速度变化不大,但速度波动呈先增大后稳定趋势;随着表面摩擦因数增加,作用在内圆柱面和螺旋面上的力矩和能量均呈现增大趋势,力矩和能量的波动更加剧烈;作用在螺旋面上的力矩和能量要远大于作用在内圆柱面上的力矩和能量。合理降低螺旋面的表面摩擦因数可减小输运振动,提高螺旋输送机输运效率。