不同密度的微凹波纹表面织构的摩擦特性

为研究不同密度的微凹波纹表面织构的摩擦特性,首先利用激光表面织构技术,对轴承钢试样表面进行微凹波纹织构化处理;其次采用销-盘摩擦副接触方式,在常温、常压及液体润滑的条件下,对不同密度的微凹波纹表面织构进行摩擦试验;最后借助扫描电子显微镜观察其表面形貌,并利用Stribeck曲线分析在不同实验条件下不同密度的微凹波纹织构表面的摩擦特性.结果表明:在一定转速范围内,微凹波纹表面织构的减摩效果随压力的增加而提高,摩擦系数值随着微凹波纹密度的增加而降低,其中密度为22.37%的微凹波纹织构的减摩效果最好.     

微凹坑相对位置变化对表面减摩性能的影响

为探讨微凹坑相对位置变化对织构化表面减摩性能的影响,在试件表面分别加工变换微凹坑列与速度方向角度、增大微凹坑横向间距减小纵向间距、以及减小微凹坑横向间距增大纵向间距等三种微凹坑相对位置变化系列的表面织构,利用理论方法分析了表面织构在产生流体动压力时微凹坑之间的相互影响,并利用往复式摩擦试验法进行研究.研究结果表明：在固定的微凹坑直径、深度和面积率下,微凹坑相对位置变化对表面织构的减摩性能具有很大的影响;与微凹坑正方形网格分布的织构化表面相比,微凹坑横向间距与纵向间距比值为r=1/3的织构化表面具有最优的减摩提高效果,在试验载荷200N、曲柄转速400r/min时,可进一步降低摩擦22.14%.     

扇形凹穴型微通道液体流动与传热特性的数值模拟

为得到扇形凹穴型微通道内单相液体流动与传热特性,以等截面矩形微通道为参照,利用FLUENT计算流体力学模拟与分析软件进行三维数值模拟,采用有限体积法离散模型和SIMPLEX算法进行层流计算,讨论扇形凹穴型微通道热沉在不同体积流量不同热流密度条件下流体流动特性和传热特性.模拟结果表明：较大Re条件下扇形凹穴型微通道具有很...     

TC4钛合金表面微织构干摩擦特性

为改善TC4钛合金表面摩擦学性能,采用皮秒紫外激光技术在TC4钛合金表面加工了3种形状的微织构。使用多功能摩擦磨损试验机研究了织构化TC4钛合金在多接触条件下的摩擦学特性,并采用显微硬度仪、扫描电镜、激光共聚焦显微镜对织构化TC4钛合金的表面硬度、表面粗糙度、磨痕三维轮廓和磨痕形貌等进行分析。结果表明,织构化TC4表面硬度提升约60%,其中三角形凹坑织构表面综合硬度最高;微织构能有效降低TC4表面接触过程的摩擦系数,其中圆形与矩形织构摩擦系数最低,较无织构表面减少约10%;微织构能捕获磨屑,减少磨粒磨损,提高耐磨性能,相同接触条件下,织构化试样磨损量减少了50%;当载荷一定时,速度增加可使织构化TC4表面摩擦系数降低;当摩擦速度一定时,载荷降低可导致织构化TC4表面摩擦系数降低。本研究可为提升钛合金表面摩擦学性能提供研究思路,减少钛合金因摩擦磨损造成的损失与事故。     

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...     

摩擦副不同表面织构化的润滑减摩性能试验研究

为研究织构位于摩擦副不同表面时的润滑减摩性能,对无表面织构、上试件单表面织构、下试件单表面织构和双表面织构四种不同形式的摩擦副分别在富油和乏油两种润滑条件和50N,100N两种载荷下进行摩擦磨损试验,观察摩擦系数变化规律.试验结果表明:载荷越大,表面织构对摩擦系数的影响越显著;富油条件下,上、下试件单表面织构均能减小摩擦系数,而且上试件单表面织构更加有效;乏油条件下,下试件单表面织构减小而上试件单表面织构增大摩擦系数;双表面织构在不同的润滑条件下均不能减小摩擦系数.     

流体润滑下微小凹痕图案的摩擦特性研究

采用销-盘摩擦副接触方式在常温常压及液体润滑下,对不同密度的50μm和110μm大小的微小凹痕图案表面进行摩擦试验,探讨接触压力及滑动速度对不同大小以及密度的微小凹痕图案的摩擦性能影响,并利用Stribeck曲线分析在不同试验条件下不同密度的50μm和110μm大小的微小凹痕图案表面的摩擦特性.结果表明:降低摩擦中,不同的微小凹痕图案表面具有最佳的密度含量.即大小为50μm的微小凹痕图案中,密度为32.4%的微小凹痕图案表面的摩擦系数最低;大小为110μm的微小凹痕图案中,密度为19.8%的微小凹痕图案表面的摩擦系数最低.     

基于表面织构技术的输送带摩擦性能分析

为防止带式输送机因牵引力不足而出现打滑现象,采用表面织构技术以增大输送带与驱动滚筒之间的摩擦系数,从而提高牵引力。对仿生正六边形凸织构的滑动角度、面积占有率、几何尺寸等因素进行摩擦试验以研究其增摩机理。通过单因素试验和正交试验分析得出：织构化橡胶的摩擦性能要优于光滑橡胶,在增摩的同时又具有良好的摩擦稳定性;织构参数对橡胶滑动摩擦系数的影响按从大到小排序为滑动角度、面积占有率、几何尺寸;增摩效果最优组合为滑动角度为90°、几何尺寸为1.0 mm、面积占有率为60%。由此得出织构化橡胶对提高带式输送机牵引力和改善输送带摩擦学性能具有一定的作用。     

3种微织构对径向滑动轴承性能的影响

为揭示表面微织构的几何参数及分布特征对滑动轴承性能的影响,建立具有方形、圆柱形和三角形织构的径向滑动轴承三维有限元模型,在考虑空化效应和紊流影响的前提下,采用基于N-S方程的计算流体力学(CFD)技术对模型进行仿真,对比分析了不同微织构形状、分布位置、密度和尺寸下径向滑动轴承的性能.结果表明:当微织构布置在滑动轴承主要承载区时,可提高滑动轴承的承载能力,降低润滑油流量和摩擦系数;方形微织构对滑动轴承承载能力的提升作用最大;存在一个最优的织构密度、宽度和宽深比,使轴承的承载能力最大.合理的微织构设计可以有效提高滑动轴承的性能.     

基于滑动摩擦的摩擦副表面织构优化分析

利用数值计算方法对织构化滑动摩擦副表面的动压润滑模型进行了求解,从理论上分析了表面织构不同截面类型和表面形状对摩擦副的润滑特性的影响,获得了特定工况下的最优织构参数和织构类型。结果表明：表面织构的不同截面类型和表面形状对摩擦副的摩擦系数和承载力有着非常大的影响;各类截面圆形凹坑都存在一个最优织构半径使得摩擦副摩擦系数最低;凹坑底面适当倾斜能够提高织构区域的承载能力和降低摩擦系数;各类典型表面形状中,底边靠近入口的倒三角形获得了最优的润滑性能;将凹坑底面合理倾斜与优化表面形状相结合可使得承载力得到大大提升。     

退火温度对7022铝合金干摩擦性能的影响

对7022铝合金的不同温度退火试样进行干滑动摩擦磨损试验,用扫描电镜、显微硬度测试仪和三维形貌仪分析各试样的磨损机制.结果表明,退火温度对材料的显微硬度和摩擦磨损性能有明显影响,退火温度在200℃时,材料显微硬度和摩擦磨损性能最好,此温度下材料得到完全再结晶,且晶粒细化;摩擦磨损性能随着显微硬度的提高而减小.塑变磨损、磨粒磨损和疲劳磨损为7022铝合金的主要磨损机理.     

基于3D虚拟试衣平台的半圆裙面料选用研究

选用了55种典型裙装面料,以半圆裙为研究对象,运用3D虚拟试衣平台,模拟其穿着造型效果.通过提取半圆裙造型风格客观评价指标,运用因子分析提取了4个半圆裙造型主因子;运用聚类分析将半圆裙分成五类不同造型,并对每类的造型及面料性能特征进行分析,建立面料性能与半圆裙造型之间的关系.为半圆裙面料的选用提供依据.     

The Wear Process of PTFE Coatings Under Vacuum Conditions

The wear process of PTFE coatings sliding against GCrlS-bearing steel ball under vacuum conditions was investigated, and the hardness of the PTFE coatings on both sides of wear track was measured. The experimental results showed that the friction coefficient of the PTFE coatings increases with the increase of sliding distance under different sliding velocities. And the friction coefficient of the PTFE coatings increases with the increase of sliding distance under different sliding loads. The wear rate of PTFE coatings decreases with the increase of sliding distance. And the majority of the wear produced during the whole wear process of PTFE coatings sliding against GCr-15 steel ball comes from the early period of friction. The hardness of PTFE coatings on both sides of wear track increases as the distance increases and distributes symmetrically around the wear track. Scanning electron microscope （SEM） was utilized to investigate the worn surface of PTFE coating, h was found that the worn surface of PTFE coating is characterized by sever plastic deformation and spalling of the PTFE coating. The edge of wear track is characterized by micro cracking.     

柔性桩黏性土的非极限主动土压力

以柔性桩支护的黏性土基坑边坡为研究对象,考虑桩后土拱效应、非极限状态下桩土内摩擦角和黏聚力发挥值、桩后土体内摩擦角和黏聚力发挥值的影响,从黏性土应力莫尔圆出发,采用微层分析法建立静力平衡,搜索桩后土体潜在滑动面,推导柔性桩黏性土的非极限主动土压力计算式。通过实例计算对比分析了本文计算理论与经典Rankine计算理论,本文计算方法计算得到的主动土压力大于Rankine计算值,合力作用位置高于Rankine计算值,潜在滑动面范围小于Rankine极限状态滑动面。     

滑动轴承静摩擦系数的计算公式及其实践意义

根据粘着摩擦理论,利用真实接触面积导出了滑动轴承静摩擦系数的计算公式,分析了摩擦系数的变化规律及在实践中的意义．     

岩石节理多层结构模型研究

为了研究节理细观形态对其宏观力学性状的影响,据岩石节理分形特点,将节理面分解为不同层次细观结构面,节理破坏拟为粗糙度分层渐进破坏的过程,基于Plesha本构建立了岩石节理多层结构模型.模型将粗糙度定义为等效起伏角,力学响应发生在最底层（基本面）,结构面受力性状由下层结构面平均化得到,基本面破坏后,其上层结构面转化为基本面.模型考虑了弹性变形、滑动变形、磨损、剪断、压碎、分离等作用机理,能模拟剪胀、应变软化等现象,能考虑单调及循环剪切效应.采用ABAQUS的用户子程序UEL进行了模型验证与参数分析.计算表明：峰值剪切应力随着结构层次的增加而增大;在结构层次不变时,等效峰值摩擦系数随法向应力的增大而减小;剪切应力终值由基本摩擦角控制;剪应力 位移曲线形态取决于粗糙度结构特性;模型中刚度系数对剪切性状影响很小.     

加速寿命过程的湿式摩擦副滑摩温升特性

为更深层次地探究湿式摩擦副滑摩温度场变化规律和失效机理,引入平均温升速率、最大径向温差、径向温度不均匀系数和径向温度偏移系数4个评价指标,建立湿式摩擦副滑摩温升特性评价体系.基于摩擦元件的实际工况,设计加速寿命试验,根据摩擦因数变化规律和最大径向温差划分了滑摩特性的不同阶段.建立温升特性评价体系,研究磨合期、稳定期和失稳期的滑摩温升特性变化规律,分析滑摩稳定期转速差、净面压和单位面积润滑流量对温升特性的影响规律,探究滑摩失稳期湿式摩擦副失效预警信息.研究结果表明:建立的湿式摩擦副滑摩温升特性评价体系可以有效评判滑摩温升特性的优良与否和变化情况;摩擦因数和最大径向温差可以作为摩擦片磨合状态判别依据;相比其他因素,净面压对稳定期滑摩温升特性的影响最为显著;失稳期的径向总体温升速率有一定升高,径向温度差异性变大,径向散热差异性显著升高.     

QPQ表面疏松层纯磨损试验研究

在M-2000型磨损试验机上进行纯磨损试验,研究了QPQ表面改性层在浸油擦干后的滑动干摩擦磨损过程。根据磨损曲线和摩擦系数的变化,发现其摩擦磨损过程存在一个干摩擦向边界摩擦过渡的亚稳定阶段,稳定阶段的磨损率和摩擦系数仅为未浸油干摩擦磨损试验时的三分之一。利用SEM分析各阶段磨损表面形貌,QPQ表面改性层磨合阶段的主要磨损机理为黏着磨损,亚稳定和稳定阶段对应的磨损机理为显微切削和划伤。试验结果表明,QPQ表面改性层外表面存在一定程度的疏松层可以储存润滑油,降低摩擦因数,避免或减轻了黏着磨损及磨粒磨损。     

基于Matlab的三叉杆滑块式万向联轴器的动力学分析

利用方向余弦矩阵工具,在三叉杆滑块式等角速万向联轴器运动学分析的基础上,计入摩擦力和惯性力,对该联轴器建立起动力学模型,进行了全面的受力分析。数值分析结果表明:各构件的受力按正弦规律或近似于正弦规律相对于输入轴转角呈周期性变化;摩擦系数对回转副和球面副中各力影响较大,对移动副中各力影响较小。