基于分形理论的RIFLE线表面磨损动态模型

根据实测数据得出分形维数D随着枪支发射子弹量变化的动态方程，并分析了尺度系数G的变化规律．应用分形几何理论和分形接触模型公式，建立了枪管RIFLE线表面磨损率与枪支发射子弹量之间的动态预测分形模型．其动态预测趋势与实验数据吻合．从而为枪管RIFLE线磨损的检测提供了新的思路。     

基于分形理论的磨粒磨损类型

本文在M-R接触分形模型的基础上，根据塑变磨损理论导出了基于分形参数的磨粒磨损模型，建立了磨损率与分形维数之间的关系，综合反映了材料的磨损规律和表面特性。根据该模型可知，当分形维数在某一范围时，磨损率达到最小值。当分形维数一定时，磨损率随尺度系数、磨损概率常数的增大而增大。随材料性能参数的增大而减小；当其余各影响参数保持一定时，磨损率随接触面积的增大而增大。     

基于分形理论的磨粒磨损模型

本文在M-B接触分形模型的基础上,根据塑变磨损理论导出了基于分形参数的磨粒磨损模型,建立了磨损率与分形维数之间的关系,综合反映了材料的磨损规律和表面特性。根据该模型可知,当分形维数在某一范围时,磨损率随分形维数的减小而迅速增大;而在另一范围时,磨损率随分形维数的增大而增大;当分形维数等于1.5时,磨损率达到最小值。当分形维数一定时,磨损率随尺度系数、磨损概率常数的增大而增大,随材料性能参数的增大而减小;当其余各影响参数保持一定值时,磨损率随接触面积的增大而增大。     

微机电系统(MEMS)磨损的分形分析

基于M-B分形磨损模型,建立微机电系统(MEMS)表面磨损率与分形维数之间的关系,对MEMS表面的磨损规律与表面特性进行相关分析.结果表明,分形维数对MEMS表面磨损率的影响具有一定的规律性,当分形维数在某一范围时,磨损率随着分形维数的减小而迅速增大;当分形维数为1.5时,磨损率达到最小值.当分形维数一定时,磨损率随着尺度系数、磨损概率常数的增大而增加,随着MEMS材料性能参数的增大而减小.当其它影响参数保持一定时,磨损率随着MEMS表面接触面积的增大而增加.     

机械密封端面黏着磨损分形模型

在机械密封端面接触分形模型基础上,依据Archard磨损理论,通过引入分形磨损系数及求解塑性和弹塑性变形微凸体的体积,建立了机械密封端面黏着磨损分形模型。得到了机械密封软质环端面磨损率与端面轮廓分形参数、真实接触面积、材料性能参数以及工作参数之间的关系式。对B104a-70型机械密封软质环端面的磨损率进行了计算和分析。结果表明,端面磨损率随着端面比压、转速及端面特征尺度系数的增大而增大;随着端面分形维数的增大先迅速减小后逐渐增大,即存在一个使磨损率最小的最优分形维数。     

磨合表面形貌变化的分形表征

用结构函数法计算磨损表面轮廓的分形维数和尺度系数。研究表明 :分形维数或尺度系数不能实现表面的唯一性表征。因此 ,把分形维数和尺度系数相结合 ,提出一个新的分形参数———特征粗糙度 ,给出了其定义和计算表达式 ,并在推进式试验机上进行摩擦磨损试验 ,对试件表面某一位置在不同磨合阶段的形貌进行精确复位测量 ,用特征粗糙度表征形貌的变化。表征结果表明 :特征粗糙度对反映磨合表面形貌的变化不但表现出很好的灵敏性 ,而且比分形维数更具有规律性。     

两类材料磨损表面分形特性研究

在弹性金属塑料复合材料和 HT2 0 0两类材料分别与钢的摩擦磨损试验的基础上 ,通过对试样表面轮廓的测量与计算 ,获得稳定磨损状态下 ,弹性金属塑料复合材料磨损表面的分形维数为 1.71,HT2 0 0为 1.5 2。建立并分析了它们的表面分形维数与磨损率的对应关系 ,认为改善润滑条件和控制对摩偶件表面形貌是降低弹性金属塑料复合材料与钢对摩时磨损率的主要途径 ;确定了可以维持 HT2 0 0与钢对摩的稳定磨损率的表面分形维数。上述结果为实际应用提供了实验依据     

冲蚀磨损表面及磨屑的分形集合

讨论了分形几何理论在冲蚀磨损中应用的可能性与合理性。并对冲蚀磨损分形维数Ｄ进行了测量和计算。结果表明，冲蚀表面和磨屑均可构成分形集合，它们的分形维数与冲蚀率呈负斜率的直线关系。     

接触式机械密封端面的分形磨损模型

基于分形理论将动、静环端面的接触简化为粗糙表面与理想刚性平面的接触，讨论了接触式机械密封端面形貌的表征方法，建立了接触式机械密封的磨损模型。根据建立的模型，分析各分形参数、材料参数及工作参数对磨损的影响，并，将所建模型与实验数据进行对比，验证了模型的合理性。结果表明：接触式机械密封分形维数D与其磨损率γ呈浴盆曲线的关系;特征长度尺度参数G、端面比载荷pg、转速n与其磨损率γ成正比；接触式机械密封的综合弹性模量E与其磨损率γ成反比。     

大功率重载摩擦元件磨损率的分形预测方法

研究一种适用于大功率摩擦元件的磨损率预测方法,该方法以摩擦元件表面形貌为基础,材料特性为参数,利用表面形貌采集、数据重构获得的分形参数对摩擦副表面形貌进行分形表征,利用黏附磨损理论建立适用于大功率摩擦元件的磨损率预测模型.该方法可确定有利于改善剧烈磨损的最优分形维数,从而可用于优选摩擦元件,还可解决大功率摩擦元件磨损量只能靠实验手段测量,无法理论预测的问题.     

高密度钻井液润滑下套管磨损实验研究

在2.0g/cm3和1.8g/cm32种高密度钻井液中,进行了S135钻杆/P110套管试件摩擦副摩擦磨损实验,考察了套管磨损速度和磨损效率与接触压力、转速之间的关系。结果表明,随接触压力的增加,磨损量和磨损效率也增加,压力较小时,接触压力和磨损量及磨损效率几乎成线性关系;转速较低时,相同摩擦功下磨损量和磨损效率虽然随转速增加有所增加,但增加幅度非常小,但转速超过某个值后磨损量和磨损效率陡然增加;在2.0g/cm3密度钻井液中套管磨损量比在1.8g/cm3中的略大一些,但只相差0.5%,几乎可以忽略。     

Y-TZP陶瓷的去除机理及耐磨性研究进展

叙述了近年来Y-TZP陶瓷磨削去除机理、耐磨性的研究进展以及一些因素(如力学性能、显微结构、相变、摩擦介质等)对Y-TZP陶瓷耐磨性的影响。Y-TZP在磨削加工过程中主要通过塑性变形、脆性断裂和粉末化等方式去除;在摩擦磨损过程中主要的磨损机理是裂纹扩展、层离、剥落、晶粒拔出、犁耕、塑性变形等。二者的主要去除机理具有许多相似之处。     

蒸馏水润滑下Si_3N_4-白口铸铁摩擦面上表面膜形成过程的观察

为了观察蒸馏水润滑下的Ｓｉ３Ｎ４—白口铸铁摩擦面上表面膜的形成过程,在环—块磨损试验机上进行了不同磨程的磨损试验,通过扫描电镜（ＳＥＭ）对不同磨程的铸铁磨面进行了观察,对表面膜的形成机理进行了初步探讨。结果表明,当Ｓｉ３Ｎ４与白口铸铁配副摩擦时,由于铸铁中碳化物的剥落而形成剥落坑,Ｓｉ３Ｎ４磨屑嵌入剥落坑并氧化和水解,其反应产物富集于剥落坑中,脱水聚合后形成硅胶,从而在磨面形成了含硅胶的表面膜。表面膜的形成保护了陶瓷和铸铁磨面,使其变得很光滑,从而使摩擦系数降至０．０２,并使陶瓷和铸铁的磨损几乎接近于零。     

圆柱滚子轴承磨损及可靠性寿命的数值仿真

基于离散数学和计算机技术,结合滚动轴承动力学理论,以圆柱滚子轴承摩擦副磨损状态为研究对象,依据零件磨损过程通用的数值仿真方法,建立圆柱滚子轴承磨损的数值仿真模型,提出具体的算法方案,对其磨损寿命及可靠度进行预测.结果表明:数值仿真方法可以将连续的磨损问题进行离散化处理,从而解决经典数学微积分方法无法解决的动态和非线性磨损问题,所建立的方法具有良好的工程应用前景.     

Wear by hard particles

Abrasive wear can be caused by hard particles sliding on a softer solid surface and displaying or detaching material. Different types of interactions are distinguished between the sliding particles and the wearing surface of the solid. Frequently, resistance against abrasive wear is only considered as a function of hardness of the wearing material. However, a more general model shows that, depending on the interaction, the capability of deformation or the fracture toughness of the wearing material is very important in addition to hardness. Abrasive wear resistance can substantially be improved by second phases embedded in a hard or soft matrix. The theoretical models are supported by a lot of experimental results from studies on metallic or ceramic materials.     

Job scheduling and management of wearing tools with stochastic tool lifetimes

The problem of scheduling jobs using wearing tools is studied. Tool wearing is assumed to be stochastic and the jobs are processed in one machining centre provided with a limited capacity tool magazine. The aim is to minimize the expected average completion time of the jobs by choosing their processing order and tool management decisions wisely. All jobs are available at the beginning of the planning period. This kind of situation is met in production planning of CNC-machines. Previous studies concerning this problem have either assumed deterministic wearing for the tools or omitted the wearing completely. In our formulation of the problem, tool wearing is stochastic and the problem becomes very hard to solve analytically. A heuristic based on genetic algorithms is therefore given for the joint problem of job scheduling and tool management. The algorithm searches the most beneficial job sequence when the tool management decisions are made by a removal rule taking into account the future planned usage of the tools. The cost of each job sequence is evaluated by simulating the job processing. Empirical tests with heuristics indicate that by taking the stochastic information into account, one can reduce the average job processing time considerably.     

气门磨损失效分析专家系统知识库的构建与推理研究

在讨论气门磨损失效形式和影响因素的基础上，建立了发动机气门磨损失效分析专家系统的知识库，提出了气门磨损失效分析专家系统的知识库结构——树状结构、知识获取与表示方法，给出了采用数据库技术构造的知识库体系与推理机制。在气门磨损失效分析专家系统中，要提高产生式系统的可理解性，应当通过对规则的适当划分，将规则组织成易于管理的功能模块。将故障树分析法和基于产生式规则的失效诊断专家系统有机地结合起来，能很好的解决基于产生式规则的专家系统最突出的弱点，即知识获取难的问题。为了更快、更准寻找到气门磨损失效的影响因素，采用最好优先搜索法。     

无油压缩机滑动轴承磨损过程的动态模似

根据磨损动态过程理论,对使用复合自润滑材料的压缩机滑动轴承的磨损过程进行了动态拟,并在滑块式压缩机实验台上对曲柄销一滑块副进行了磨损实验,证明了磨损过程动态模拟的正确性。     

偏心圆机构系统磨损的数值仿真建模

磨损寿命预测、状态监测及参数优化设计是摩擦副系统的磨损过程中的三大难点。本文基于离散数学理论和计算机技术提出了平底从动件偏心圆机构系统磨损的数值仿真模型,可用于解决平底从动件偏心圆机构系统的磨损问题。     

硬度与金属组织对超声波加工工具材料磨损的影响

通过对玻璃进行超声波加工,研究了硬度,金属组织对超声波加工工具材料磨损影响的规律。试验表明磨损率是由多因素决定的,硬度与其磨损率呈非线性关系。金相组织也是影响磨损率的因素之一,在试验条件下中碳钢中综合力学性能好的金属组织磨损率较低。