微凸体油膜弹性支承效应的分析与研究

为证实微凸体油膜弹性支承效应的存在,研究采用了两次正交试验法,并进行28次刨切实验.结果表明,无油刨切与涂油润滑刨切所产生的切屑参数有明显区别,从而验证了微凸体油膜弹性支承效应的客观存在.     

在金属塑性成形中表面微凸对接触力及摩擦系数的影响

应用大型有限元软件ADINA,采用库仑摩擦模型和非局部摩擦模型,对不考虑表面微凸的模型和单个微凸体模型在塑性成形中的摩擦力、摩擦系数等进行研究。研究结果表明:不考虑表面微凸的情况,局部库仑摩擦模型与非局部摩擦模型的结果差别不大。考虑表面微凸时,摩擦系数随着变形量的     

混合润滑时各向异性粗糙表面微凸体载荷分配的研究

本文对现有的有关载荷分配的研究结果进行了分析。在用可分自相关函数和高斯高度分布函数对所研究的粗糙表面进行模拟后,采用简化方法考虑各向异性程度对表面接触性能的影响,并用Patir和Cheng的平均流量法计算流体膜的承载能力。通过对滑动轴承在不同分离程度时的总承载能力和微凸体载荷分配的分析,讨论了各向异性程度对微凸体载荷分配的影响,从而分析了它对失效的影响。分析结果表明,横向微凸体具有较大的流体动力承载能力的结论,只有在最小间隙较大时才能成立,但纵向微凸体总是使得流体膜承载能力下降;在相同的最小间隙情况下,不同表面形貌的摩擦副的微凸体载荷分配是各不相同的,这说明不同表面形貌的摩擦副在失效时所达到的最小间隙值是不同的;横向微凸体表面具有较好的抗失效能力。     

基于ANSYS的滑动摩擦热结构耦合分析

利用ANSYS有限元软件分析了在摩擦热和力场的耦合作用下,材料摩擦表面滑动接触区的局部温度变化、应力变化等特性.结果表明:在摩擦滑移过程中,磨损表面相当于接受固定热源作用,接触区温度逐渐上升,温度存在起伏波动现象,温度最高点在接触面中线区域,温度从接触面向四周呈递减趋势,而且温度梯度越来越小;同时,接触应力、摩擦应力也发生变化.滑动过程的热效应问题研究将有助于揭示接触过程中材料表面磨损机理.     

关于凸体覆盖的Hadwiger猜想

针对Hadwiger猜想这一凸和离散几何中持续了近60年的著名难题,回顾了这一猜想的提出,它的若干等价形式,以及前人在尝试解决这一猜想的过程中取得的阶段性进展.介绍了该猜想相关的若干研究问题及相应结果.结果表明:一方面,Hadwiger猜想仍是一个远未解决的公开难题;另一方面,围绕着Hadwiger猜想及其相关问题还有大量亟待完成的基础性研究工作。     

弹丸侵彻金属凸体的偏转特性分析

为了研究弹丸在侵彻凸体时所产生的偏转及其影响因素,利用LS-DYNA3D显式非线性动态分析有限元程序,建立了一种研究弹丸侵彻金属凸体偏转效应的有限元分析模型。对弹丸侵彻金属凸体过程进行了数值模拟,分析了金属凸体的形状、尺寸和空实心情况等因素对偏转效果的影响,得到了反映弹丸侵彻各类凸体时的偏转特性曲线。进行了小规模试验,与数值模拟结果进行了比较,得出了优选导偏体的相关结论,为设计抗弹丸侵彻结构提供了依据。     

表面微织构对关节轴承耐摩性能的影响

针对关节轴承在大载荷、贫润滑等极端工况下发生的磨损失效问题,采用Fluent仿真研究不同形状、直径和间距的微织构对流体力学的影响,借助激光加工法进行织构化处理以获得试验所需表面,采用UMT TriboLab摩擦磨损试验机对304不锈钢表面摩擦磨损性能进行分析.结果表明:圆形、三角形和矩形微织构最大压力值依次为89600...     

一个凸不可微规划的算法

本文提出了一个带线性与非线性约束的凸不可微规划的邻近控制族算法．并在Ｓｌａｔｅｒ约束规格满足的条件下，证明了算法的整体收敛性．经计算实例表明，该算法是处理同类型问题的一个较有效方法．     

铸钢空心球管节点受压极限承载力数值分析

采用四节点轴对称固体单元对受压的铸钢空心球管节点进行了非线性数值分析,通过比较实验结果与数值分析结果确保数值分析的可靠性后,由数值分析结果得出了铸钢空心球管节点受压状态下的应力分布、塑性发展过程以及破坏机理．进而为铸钢空心球管节点构造的优化设计提出了依据和建议并确定了铸钢空心球管节点受压时为弹塑性压曲破坏．在分析铸钢球管节点相关参数对该节点受压极限承载力的影响的情况下,采用以最小二乘法为原理的线性回归模式对铸钢空心球管节点受压承载力公式进行了回归,得出了铸钢空心球管节点的受压承载力公式．     

液压马达线接触球铰副的弹流分析

改善曲轴连杆液压马达球铰副的润滑性能是滑靴副静压支承可靠工作的前提条件,为此提出了一种摩擦特性优于现有结构的线接触球铰副结构;在给出速度和载菏求解方法的基础上,应用弹性流动润滑的理论对其润滑特性作了数值计算分析,着重考察了切线张角、球窝母线半径及球头半径对油膜形成的影响。     

网架焊接空心球节点受压承载力的有限元分析

本文采用８结点４０自由度剪切厚壳单元对网架焊接空心球受压节点进行了弹塑性分析，通过对各种尺寸的节点不同加载方式的计算，分析了球面的塑性分布，应变及位移的分布和变化规律，以及球体和钢管的尺寸，加劲肋与否，加载方式等因素对球体承载力的影响     

基于油温与油液分析法的滑动轴承故障诊断

通过对滑动轴承故障形式及故障特征的分析,提出一种利用润滑油进出口温度和润滑油成分的变化,来判断轴承是否出现故障的方法,该方法简单可行,特别适用于滑动轴承故障诊断的初期阶段。     

缓冲型拉索减震支座拟静力试验及减震效果分析

为了能够更有效地解决桥梁在地震中的力与位移平衡的问题,结合拉索减震支座的构造特点,提出了缓冲型拉索减震支座的构想,介绍了其工作原理以及实现方式,对常规拉索减震支座及缓冲型拉索减震支座进行拟静力试验,并将试验结果进行对比研究. 在试验结果的基础上提出了缓冲型拉索减震支座的数值模拟方法,并验证了所提方法的正确性. 最后,针对一座实际的连续梁桥,选用3条近场脉冲型地震波,分析采用拉索减震支座以及缓冲型拉索减震支座下的支座减震效果. 结果表明:相比于拉索减震支座,采用缓冲型拉索减震支座可以使结构的峰值支座位移、墩底最大弯度以及残余位移均有不同程度的降低,具有更好的限位能力和自复位能力.     

环面节流静压气体球轴承承载力特性的实验研究

为研究环面节流闭式静压气体球轴承的承载力特性,设计了试验轴承及测试装置,介绍了轴承加工工艺及其制造精度的检测结果,完成了轴承承载力特性的实验研究.实验结果验证了所采用的理论计算方法具有良好的工程计算精度.     

铸钢空心球管节点的破坏机理分析与承载力影响因素

铸钢空心球管节点是一种新兴的节点形式，通过对多种不同尺寸的铸钢空心球管节点进行非线性有限元分析，研究了节点的塑性区扩展过程、变形过程、破坏机理及节点几何参数对其承载力的影响，获得了节点承载力的主要影响因素及其影响规律，为铸钢空心球管节点的设计提供了理论依据.研究结果可为我国即将编制的铸钢节点规范提供参考.     

Molecular Dynamics Simulation on Friction and Thermal Propertiesof FCC Copper in Nanoscale Sliding Contacts

面心立方单晶铜纳观滑动接触摩擦性能与热特性的分子动力学研究

佟瑞庭¹,韩宾²,张涛³,权泽芬⁴,刘更¹

(1. 西北工业大学 陕西省机电传动与控制工程实验室,西安 710072;

2.江苏自动化研究所,江苏 连云港 222061;

3.中国运载火箭技术研究院,北京 100076;

4.上海飞机设计研究院,上海 200232)

摘要：

在纳观滑动接触过程中,粘着效应和粘着力占主导地位,导致滑动接触表现出很高的摩擦力。绝大部分的摩擦功转化为摩擦热,而摩擦热会使纳米材料变软,并进一步影响摩擦行为,因此研究纳观滑动接触的摩擦性能与热特性具有重要意义。本文建立一个刚性圆柱压头与一个弹性基体纳观滑动接触问题的分子动力学模型。研究了不同滑动速度和不同压头半径情况下,基体的热特性以及摩擦行为。结果表明：在低速滑动时,摩擦力的波动主要是材料的熔化-凝固造成的,而在高速滑动时,材料的熔化是摩擦力降低的主要原因。随着滑动速度的增大,平均摩擦力先升高后降低,而基体的平均温度随滑动速度的增大而升高。增大压头的半径使基体温度有很大的提升,但压头半径对摩擦力的提升效应与高温对摩擦力的降低作用相互耦合,使得摩擦力仅呈现出较小程度的提高。

关键词：分子动力学;摩擦性能;热特性;纳观滑动接触

     

环形腔多油垫静压推力轴承热变形

高速重载工况下立式车床静压支承摩擦副的热变形对油膜形状有很大影响,会导致油流状态、基本假设和边界条件都发生很大变化,难以用经典润滑理论性能计算公式来精确预测油膜的润滑性能。针对此问题,基于流固耦合方法对静压推力轴承工作台和底座的热变形进行了模拟仿真,揭示其变形分布规律。研究了环形腔多油垫静压推力轴承热变形与转速的关系,获得了考虑热变形影响的油膜润滑性能预测模型,并进行了验证试验,仿真结果与试验数据基本一致。本文所得结论可为静压推力轴承散热结构的设计、润滑和解决变形问题提供理论依据。     

平面定轮闸门的滚轮设计

滚轮合理的设计对平面定轮闸门安全正常地运行是至关重要的，一旦滚轮出现卡阻，将危及闸门和相关水工建筑物的安全。阐述了如何对滚轮直径、轴径、轴和轴套材料进行选择，并提出了加工工艺上的一些要求，在中小型水电站设计中具有较高的推广价值。