聚四氟乙烯填充含量对钢背超高分子量聚乙烯纤维织物复合材料摩擦学性能的影响

为改善广泛应用于船舶苛刻环境无油/脂润滑摩擦配副材料的摩擦学性能,将聚四氟乙烯（PTFE）按不同质量分数与钢背超高分子量聚乙烯纤维织物复合材料结合,研究它与45钢盘在变转速环环端面干摩擦状态下的摩擦学特性。对试验过程中摩擦因数及磨损量进行测量,利用表面轮廓仪、扫描电子显微镜与超景深显微镜对复合材料及对磨件磨损表面形貌进行了观察与分析。结果表明：所有填充PTFE的复合材料摩擦学性能均表现优异,随着PTFE含量的增加,复合材料摩擦性能变差,其中1 %（质量分数） PTFE填充复合材料综合摩擦性能最好,在试验工况下主要发生磨粒磨损,PTFE填充量较高的复合材料在高速下由于团聚及摩擦热量积聚主要经历黏着磨损与疲劳磨损。     

Triboengineering and physicomechanical properties of nanocomposites based on PTFE and aluminum oxide

The paper discusses the tribological and physicomechanical properties of composites on the base of polytetrafluoroethylene and different grades of nanosize aluminum oxide powders as dependent on the filler content, technology of combining the ingredients, and operating temperature. It is shown that introduction of nanosize aluminum oxide significantly changes the triboengineering characteristics of the polymer, including the friction coefficient and temperature in the friction zone, which decrease and stabilize. The friction coefficient of the composite is found to decrease with increasing filler content.     

纳米锌填充超高分子量聚乙烯复合材料微动摩擦磨损性能

利用热压烧结法制备不同含量纳米锌填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用微动摩擦磨损试验机研究干摩擦条件下纳米锌含量对复合材料微动摩擦磨损性能的影响。利用场发射扫描电子显微对复合材料断面进行分析,采用扫描电子显微镜对材料磨损表面及钢球进行表征,探讨复合材料的磨损机制。研究结果表明:随着纳米Zn含量的增加,复合材料的摩擦因数和磨损率均表现为先降低后升高;当纳米Zn质量分数为1%时复合材料具有最低的摩擦因数和磨损率,且对偶钢球表面形成连续的转移膜;复合材料的磨损机制主要为黏着磨损和磨粒磨损。添加锌纳米颗粒,可以提高UHMWPE复合材料的微动摩擦磨损性能,当纳米锌质量分数为1%时,复合材料具有最低的摩擦因数和最优的耐磨损性能。     

基于应用服务提供商的刀具CAD系统建模与开发

在全球网络化制造的背景下,提出基于应用服务提供商的刀具在线设计与仿真模型,进行了系统总体设计,包括体系结构设计和功能设计,给出了系统各模块的具体功能。然后,采用UML技术对刀具CAD系统进行建模,给出了基于UML的刀具CAD系统建模过程模型,建立了系统Business Use Case图、Activity图、Use Case图和Interaction图。最后,基于ASP.NET技术,使用Visual Studio.NET2003开发环境,以VB.NET作为主要语言,开发了基于应用服务提供商的螺杆成形铣刀CAD及仿真子系统原型系统,试运行结果证明了方案的可行性。     

基于Node.js平台物联网Web服务的设计与实现

利用面向服务架构(SOA)的优势,可以解决开发人员与用户在物联网环境中面临的难题。提出了基于Node.js平台的Web服务设备配置文件(DPWS)实现方法,即Node.DPWS,Node.DPWS可在异构节点(包括资源有限的设备)上部署轻量级、高效且可扩展的Web服务。研究结果表明:通过在嵌入式设备上进行性能评估比较,Node.DPWS的性能优于WS4D-JMEDS工具包,Node.DPWS设备其平均响应时间为24.44ms,比SE和CDC快66.3%和53%。在查询Node.DPWS设备时,在12.22 s内即可完成500个请求的基准测试。Node.DPWS设备的响应速度更快,消耗内存更低。为实现新颖、更优服务物联网及其扩展性,可用性,互操作性提供技术参考。     

纳米粒子和聚四氟乙烯填充UHMWPE复合材料的摩擦磨损性能研究

以纳米氧化锌(ZnO)和纳米蒙脱土(MMT)及聚四氟乙烯(PTFE)作为复合填料,通过热压成型工艺制备了纳米ZnO-MMT及PTFE填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用销-盘式摩擦磨损试验机考察了纳米粒子对复合材料摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损表面形貌。结果表明当PTFE和MMT的填充量均保持为质量分数6%,填充纳米ZnO质量分数为4%~6%时的复合材料可获得较好的摩擦磨损性能,与不含纳米ZnO的复合材料相比,其摩擦因数最低下降了11.1%,而磨损率下降了83.3%。当复合填料中纳米ZnO含量较低时,复合材料的磨损机制主要表现为不同程度的粘着磨损,但当复合填料中纳米ZnO含量较高时,复合材料的磨损机制主要表现不同程度的粘着磨损和磨粒磨损,同时其复合材料的摩擦磨损性能出现了恶化现象。     

试验参数对人工滑液边界润滑条件下超高分子量聚乙烯/Ti6Al4V往复摩擦磨损行为的影响

采用自行研制的往复摩擦磨损试验机,在法向载荷50 N、往复频率1 Hz、摩擦副接触形式为圆环外圆周/平面、初始线接触长度为6 mm、相对湿度为80%的试验条件下,研究了钛合金表面粗糙度、试验环境温度、试验延续时间、滑液成分等试验参数对UHMWPE/Ti6A14V摩擦副的往复摩擦磨损行为的影响.结果表明,这些试验参数均显著影响UHMWPE/Ti6A14V摩擦副的往复摩擦磨损行为;在环境温度20℃、25%小牛血清去离子水溶液边界润滑、180 min往复摩擦磨损试验条件下,当钛合金表面粗糙度由Ra0.04 μm增加至Ra0.06μm时,摩擦副的平均摩擦因数由0.033增加至0.096,UHMWPE试样磨损量由0.131 mm3,增加至0.149 mm3;在钛合金表面粗糙度为Ra0.06μm、25%小牛血清去离子水溶液边界润滑、180 min往复摩擦磨损试验条件下,当试验环境温度由10℃上升至37℃时,摩擦副的平均摩擦因数由0.135减少至0.077,UHMWPE试样磨损量由0.188 mm3减少至0.134 mm3.     

销盘试验中影响超高分子量聚乙烯摩擦学性能的主要因素分析

分析了销盘试验中影响超高分子量聚乙烯(UHMWPE)摩擦学性能的主要因素。结果表明，选取适当的填料种类、尺寸和质量(体积)分数能有效地改善UHMWPE的摩擦磨损性能；相对滑动速度、载荷、磨损时间、温度、摩擦磨损环境和摩擦副等对样品的摩擦学性能有着不同程度的影响。     

预热处理对超高分子量聚乙烯摩擦磨损性能的影响

利用销-盘式摩擦磨损试验机考察了预热处理温度和时间对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料摩擦磨损性能的影响,借助扫描电子显微镜观察了试样磨损表面形貌。结果表明:通过140℃、10~15 min的预热处理工艺可以显著改善UHMWPE材料的摩擦磨损性能。随着预热处理工艺参数的改变,UHMWPE材料的磨损机制也发生不同程度的变化,开始未进行预热处理时UHMWPE材料的磨损机制主要表现为粘着磨损和疲劳磨损特征,随着预热处理温度的提高和时间的延长,其磨损机制逐渐变为粘着磨损占主导地位,最终又转变为粘着磨损和疲劳磨损相互作用,局部磨损表面呈现了严重的塑性变形特征。     

摆振磨料水射流切落能力的试验研究

采用正交试验的方法,通过对摆振磨料水射流切落煤岩的试验及结果的分析,初步探索了摆振磨料水射流切落煤岩的特点,验证了摆振磨料水射流的可行性及其高效、低耗的切落特点,为摆振磨料水射流的实际应用提供了理论依据.     

Comparative study on the wear behaviour of different conventional and cross-linked polyethylenes for total hip replacement

In this study, five different types of conventional and cross-linked polyethylene (XLPE) (γ-sterilised PE GUR1020, EtO-sterilised PE GUR1020, γ-sterilised PE GUR1050, EtO-sterilised XLPE GUR1020, EtO-sterilised XLPE GUR1050) acetabular cups were tested on a hip joint simulator run for 5 million cycles in order to compare the relative long-term wear resistance in relation to material properties (PE grade, conventional or cross-linked) and sterilisation method (EtO treatment or γ-irradiation).Gravimetric measurements revealed significant differences between the wear behaviours of the five sets of acetabular cups. Weight loss was found to decrease along the series: γ-sterilised PE GUR1020>EtO-sterilised PE GUR1020>γ-sterilised PE GUR1050>EtO-sterilised XLPE GUR1050>EtO-sterilised XLPE GUR1020. The wear results were discussed in relation to the crystallinity degree of the cups which was determined by micro-Raman spectroscopy coupled to partial least-squares analysis. Within both conventional and cross-linked PE series, it appeared that higher crystallinity samples (i.e. γ-sterilised PE GUR1020 and EtO-sterilised XLPE GUR1050, respectively) were characterised by higher wear rates. The higher weight loss observed for PE GUR1020 was explained in relation to its lower molecular weight with respect to PE GUR1050. Raman analysis showed that wear testing did not significantly modify the crystallinity degree of any of the tested acetabular cups. The most worn cup, i.e. γ-sterilised PE GUR1020, appeared the most homogeneously polished upon wear testing, as confirmed by the lowest standard deviation associated to the crystallinity value recorded in the centre of the cup. The results of this investigation have clearly shown a dramatic wear reduction in favour of the cross-linked polyethylene.     

硫酸钙晶须填充UHMWPE复合材料的摩擦磨损性能

以硫酸钙晶须(CSW)作为填料填充改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE),采用热压成型法制备了不同硫酸钙晶须含量的UHMWPE/CSW复合材料;在销-盘摩擦磨损试验机上考察了硫酸钙晶须对UHMWPE/CSW复合材料摩擦学性能的影响,利用扫描电子显微镜对UHMWPE复合材料的磨损表面进行了微观分析。结果表明:随着硫酸钙晶须填充量的增加,复合材料的硬度逐渐增大,耐磨性能逐渐增加,摩擦因数逐渐减小;当硫酸钙晶须填充质量分数为20%时,UHMWPE/CSW复合材料的摩擦学性能最好。     

基于个人任务的气象服务产品人机交互制作发布系统设计与实现

针对青海省各级气象部门服务业务系统分散、自动化程度低、数据源不统一、发布渠道不一致等现状,文章建成了基于个人任务的气象服务产品人机交互制作发布系统。文章对系统功能和流程进行了深入介绍,系统根据排班情况自动推送当日工作任务,个人工作任务自动关联产品模板和发布渠道,经制作、审核、签发和发布4级流程,实现服务产品的一键式全媒体发布。     

纳米SiO2颗粒和玻璃微珠共混改性超高分子量聚乙烯复合材料的摩擦磨损性能

采用模压成型工艺制备了纳米SiO2颗粒和玻璃微珠共混改性的超高分子量聚乙烯复合材料;研究了相对滑动速度、载荷以及玻璃微珠含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,并对磨损形貌和磨损机理进行了分析。结果表明:添加纳米SiO2颗粒和玻璃微珠可以提高复合材料的硬度、压缩弹性模量和摩擦磨损性能;相对滑动速度对复合材料摩擦因数和磨损率有很大的影响;载荷对复合材料的摩擦因数影响不明显,但磨损率随载荷的增加而增大;纳米SiO2颗粒和玻璃微珠混合改性后复合材料的磨损机理主要是粘着磨损和疲劳磨损。     

基于特征的装配模型及装配序列规划研究

为了充分利用CAD模型信息进行装配序列规划,将单一零件和子装配体统一为装配单元,建立了基于装配特征的产品层次模型。通过装配特征矩阵的建立来分析装配单元的自由度信息,进而确定其可拆卸程度。基于可拆即可装的假设,对可拆卸启发式规则、拆卸方向和连接关系进行分析,生成产品的拆卸/装配序列。在对装配序列进行优化的基础上,生成可行的装配序列。以球阀产品为例详细介绍了应用情况。     

填充纳米SiO2对超高分子量聚乙烯复合材料摩擦磨损性能的影响

用热压成型法制备了纳米SiO2填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用销-盘式摩擦磨损试验机考察了纳米粒子对复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损表面形貌,并借助X射线能谱仪对试样磨损表面进行了微区分析。结果表明:纯UHMWPE磨损表面局部存在着大量的粘着变形和疲劳裂纹的特征,填充15%(质量分数)的纳米SiO2能较好地改善UHMWPE/nano-SiO2复合材料的摩擦磨损性能,其磨损表面只存在粘着撕裂现象,看不到疲劳裂纹特征。当填充纳米SiO2质量分数达到20%时,其磨损表面存在贫Si区和富Si区,同时磨损表面呈现出热裂纹迹象,复合材料的耐磨性能改善程度明显下降,并且摩擦因数出现了增大趋势。     

基于企业服务总线的云设计平台的研究与实现

为了在设计信息化过程中实现设计资源安全、稳定和高效的利用,通过分析目前网络化设计存在的问题,在网络化设计已有研究成果的基础上,结合云计算的技术与思想,提出云设计的概念,并分析云设计在整个企业信息化过程中的地位。为了支持云设计模式,基于企业服务总线提出一种云设计支持平台的体系架构,并研究了构建基于企业服务总线的云设计平台涉及到的关键技术。最后,结合某装备研发中心设计信息化,实现了基于总线的云设计平台原型系统,验证云设计在设计信息化中的应用结果。     

纳米SiO_2、玻璃微珠共混改性UHMWPE复合材料空蚀性能研究

通过模压成型工艺制备纳米SiO2、玻璃微珠颗粒共混改性UHMWPE复合材料,采用MRH-5A型环块磨损试验机研究载荷以及玻璃微珠含量对UHMWPE复合材料摩擦磨损性能的影响,利用转盘式空蚀磨损试验装置对复合材料进行空蚀磨损试验。结果表明,适量的纳米SiO2和玻璃微珠颗粒填充可以提高UHMWPE硬度,有效地改善UHMWPE的摩擦磨损性能和抗空蚀性能,质量分数10%纳米SiO2和2%玻璃微珠改性UHMWPE复合材料抗空蚀性能是纯UHM-WPE的3倍。     

基于韦布分布的机械系统服役年龄建模与仿真

文中假设机械系统中零件的失效时间分布密度函数满足韦布分布,研究在维护中机械系统零件服役年龄变化规律,建立了机械系统平均服役年龄数学模型.通过仿真研究,探讨了韦布分布的参数对系统平均服役年龄的影响规律,这对评估机械系统的可靠性和全生命周期的维修成本,制定合理的维修策略具有重要意义.     

制造网格下通用企业服务中心设计与实现

制造网格资源共享问题可归纳为资源提供与应用两方面,资源发现贯穿其中是其关键.以资源提供方面问题为研究重点,首先提出一种典型的制造网格体系结构,并分析其数据目录管理存在的问题,进而提出构建通用企业服务中心的思想并在其指导下对制造网格体系结构进行了相应调整;接着集成语义与多Agents技术构建了通用企业服务中心模型,详细分析了模型的功能组成及其作用,揭示了其研究价值;最后,通过实现初步验证了模型的合理性.