镶嵌自润滑关节轴承及其润滑材料的制备

采用镶嵌自润滑轴承替代船闸闸门支撑铰的原有轴承。镶嵌自润滑材料采用了超细粉ＭｏＳ２作为主要成份,介绍了镶嵌自润滑材料的制备过程,自润滑复合材料具有良好的润滑性能,能够满足实际需求。     

材料微观摩擦磨损的研究进展

1 微观摩擦学的概念和意义 微观摩擦学(Micro-tribology),或称纳米摩擦学(Nano-tribology)是随着纳米科学与技术的发展而派生出来的新学科分支。纳米科学与技术(简称纳米科技)是在纳米(1nm=10~(-9)m)尺度上(0.1nm～100nm)研究物质(包括原子、分子)的特性和相互作用,以及利用这些特性的多学科高新科技。它的最终目标是直接以原子、分子在纳米尺度及物质在纳米尺度上表现出来的特性,制造出具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。 纳米科技的概念源于费曼在原子和分子水平上操纵和控制物质的设想:(1)如何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么大的地方;(2)计算机微型化;(3)重新排列原子;(4)微观世界里的原子特性。自80年代初,Binnig等发明扫描隧道显微镜及其原子力显微镜以来,纳米科技得到了迅速的发展,新的学科如纳米生物学、纳米机械学、纳米电子学、纳米材料学、纳米摩擦学等不断涌现,并迅速成为各学科的前沿领域。纳米摩擦学是在原子、分子尺度上研究相对运动界面的摩擦磨     

椭圆轴承的弹性变形及热效应研究

本文利用有限差分方法,通过求解Reynolds方程、能量方程、轴和瓦体中的传热方程以及瓦体的弹性变形方程,对高速轻载下椭圆轴承中的热效应问题进行了数值求解。在求解过程中,考虑了油槽的混油作用以及油楔发散区的空穴对传热的影响。另外,测试了瓦面的温度分布、轴心运动轨迹、供油流量及供油温度等静态量。通过对理论计算值与实测值的对比分析与讨论,对高速滑动轴承中的热效应问题进行了较全面的研究。     

粘弹性流体动力润滑与润滑磨损

分析了等效微弹流接触表面形状与真实情况之间的差异。讨论了材料粘性对弹性变形的影响。将材料粘性引入微弹流模型中,给出了润滑条件下磨粒磨损计算模型以及发生润滑磨损的条件准则。利用所给模型对接触弹流润滑磨损问题进行了数值计算并给出了与试验结果的对比。     

复合应力对接触疲劳的影响

作者采用统计学的实验和数据处理方法,研究复合应力对接触疲劳的影响。实验结果表明,附加拉伸弯曲应力显著地缩短接触疲劳寿命。而压缩弯曲应力的影响,则取决于它的数值大小。较小的附加压缩应力能够增加疲劳寿命,而大的压缩应力将促进疲劳发生。存在一个临界压缩弯曲应力值,此时疲劳寿命为最大值。根据实验结果,作者就通常计算接触疲劳强度所采用的几种决定应力的适用性提出分析和评价。以最大的表面剪切应力作为决定应力更适合于接触疲劳问题,复合应力作用下的接触疲劳裂纹可能发源于金属表面。     

关于微机电系统研究

微机电系统是面向21世纪的新科技。由于目前尚处于开创时期，人们对它还缺乏统一的全面认识。试图对微机电系统产生的前景，组成特征，发展现状及应用前景进行全面分析。在此基础上，提出和论述了未来发展中的几个关键问题。     

纳米压痕技术理论基础

针对纳米压痕技术的应用现状和存在的问题,分析了现有理论研究方法以及它们的不足之处。在纳米压痕试验的基础上,提出了微硬度的新定义并根据量纲分析方法给出了微硬度的表达式。结果表明纳米尺度上的微硬度可以表达为一个与压入深度无关的常量和一个随压入深度减小而增大的分量,这为深入研究纳米压痕技术及纳米硬度的尺寸效应提供了简单易行的新方法。     

电磁驱动式微拉伸装置的研究

为了能精确地测试和评定微构件的力学特性,需研制微拉伸装置。本文对电磁－线圈力驱动器的结构和参数进行了优化设计,并将其应用于微拉伸装置。结果表明,由于磁场梯度与线圈的激励电流成线性关系,因而能进行精确的控制。在设计微拉伸装置时,样品的一端附在由叶片弹簧悬挂的可移动拉杆上,另一端固定。通过线圈激励产生的磁场对拉杆上的磁铁作用,施加拉力。利用光纤传感器测量位移。最后,采用内径α１＝０．００８ｍ,匝数ｎ＝     

考虑抛光垫特性的CMP流动性能

为了研究具有多孔结构抛光垫对化学机械抛光(Chemical mechanical polishing,CMP)性能所起的重要作用, 通过假定孔质层流体服从Darcy规律,即流动速度正比于压力梯度而反比于粘度,从而提出了CMP中考虑抛光垫特性的三维流体模型,并给出了流动方程。利用多重网格技术和线松驰技术求解上述所得的流动方程,用数值模拟方法探求了不同大小抛光垫孔径和不同孔质层厚度下承载能力和运行参数(包括节距高度、转角和倾角等)的关系。计算结果表明,当抛光垫的孔径尺寸较小和其孔质层较厚时有较大的承载能力(包括载荷与转矩),从而将提高CMP的材料去除率。孔隙直径较大的抛光垫由于允许较多的流体流过多孔层而导致其承载能力下降。研究结果有助于了解CMP的作用机理。     

世纪回顾与展望——摩擦学研究的发展趋势

在回顾摩擦学发展历史的基础上,总结20世纪60年代以来,在摩擦学主要研究领域包括流体润滑、材料磨损与表面处理技术、纳米摩擦学等的发展现状和展望。分析了相关学科的发展和学科交叉对摩擦学研究的推动作用,并介绍了摩擦学与其他学科交叉领域如摩擦化学、生物摩擦学、生态摩擦学和微机械学等的发展概况和趋势。