Tribological Properties of Polyvinyl Alcohol Hydrogel Reinforced with Nanometer Hydroxy Apatite

As a potential artificial cartilage material, the friction and wear properties of nano-hydroxy apatite （HA） particles filled poly （vinyl alcohol） hydrogel （PVA-H） composites sliding against stainless steel disk under water lubrication condition were studied by using a four ball tester. The worn surfaces were investigated by using a scanning electron microscope （SEM） to determine the wear mechanisms. Experimental results show that filling HA to PVA-H will slightly increase the friction coefficient of composites with the increasing of HA content under water lubrication condition. Meanwhile, HA particles can greatly reduce the wear mass loss of the PVA-H composites and enhance the load carrying capacity, the wear loss of the 1 wt% HA reinforced PVA-H composites can be decreased by 30 percent under 2.0 MPa to 50 percent under 0.5 MPa contact pressure. We also found that 2 wt% HA content of composites increase the wear mass loss under the same condition. SEM examination shows that the worn surface of low HA containing （1 wt%） composites are much smoother than that of pure PVA-H or high HA containing （2 wt%） composites under 1.5 MPa contact pressure. It is also found that there are big hole and big reunited HA particles in the surface of 2 wt% HA containing composites, which leads to deterioration of the surface of samples under higher loads in water lubrication. These results may be useful in the tribological design of artificial articular cartilage material.     

Friction losses in rolling piston type rotary compressors. IIIPertes dues au frottement dans les compresseurs à piston rotatif. III

This paper is concerned with rolling piston type rotary compressors for air conditioners. Friction losses at the vane tip and sides and at the rolling piston bearing are analysed taking account of the kinematics of the compressor. Characteristics of the losses and the influences of design parameters on them are investigated. It is indicated that the short length/diameter configuration of the cylinder is favourable to decrease total loss but the reverse is desirable to achieve maximum reliability of the compressor.     

Study of plastic shear deformation in surface layer at friction. Simulation results. Part II. Effect of friction parameters

Deformation and temperature in the surface layer of plastic material and thickness of the plasticized layer are calculated using the one-dimensional macroscopic friction model developed in the first part of the paper [1]. We have studied the effect of sliding velocity, contact spot area, hardening ability, and thermal conductivity of material on the frictional heating and plastic deformation of the surface layer during a single touch between the contact spot and counterbody. Repeated contacts of the specimen and counterbody are simulated and the accumulation of plastic shear is considered for different contact spot sizes.     

基于相似原理的摩擦材料1：5缩比台架及其可比性分析

因试验设备结构、功能不同，导致车用摩擦材料摩擦磨损性能的小样试验结果与台架试验相差较大。为提高小样试验与台架试验的可比性，依据相似原理，并参照现有JFl22型轻轿车1：1惯性台架试验机的参数，研制了JFl22SB型摩擦材料1：5缩比台架摩擦试验机，用于轿车盘式制动器摩擦衬片的缩比试验。介绍了1：5缩比台架摩擦试验机的设计准则、缩比比例、主要参数和结构，并采用同一个试验方法标准SAEJ2681，与1：1台架进行了对比试验，结果表明：二者的试验数据具有良好的一致性和可比性。     

泡沫铝/聚氨酯复合材料摩擦阻尼器性能试验研究

基于泡沫铝/聚氨酯复合材料（aluminum foam/polyurethane,简称AF/PU）是一种同时具有铝材料的摩擦性能和聚氨酯的黏弹性的复合材料,由此研制出一种能够发挥黏弹性阻尼器和摩擦阻尼器各自耗能特点的泡沫铝/聚氨酯复合材料摩擦阻尼器（AF/PU摩擦阻尼器）,并对该阻尼器进行位移幅值、频率等相关性的性能试验和疲劳性能试验。以最大输出力、刚度和阻尼比为指标,研究该阻尼器的性能规律,采用修正的Bouc-Wen计算模型模拟其滞回曲线,并对比模拟结果和试验结果。研究结果表明：AF/PU摩擦阻尼器的滞回曲线饱满,具有较高且稳定的阻尼比。该阻尼器的力学性能随位移幅值和循环次数的增加而呈现分阶段性,但是加载频率的影响却较小,该阻尼器是一种典型位移幅值相关的变刚度摩擦阻尼器。修正的Bouc-Wen模型的模拟结果与试验结果二者吻合良好。     

黄土地区长短组合桩的承载力及变形特性试验研究

黄土地区新型桩基问题研究匮乏,为了在黄土地区引入并推广长短组合桩基础,需深入研究该桩基的承载性状。研制了室内模型试验装置,在单桩、4根组合桩及8根组合桩工况下通过伺服加载系统对试验装置进行了加载,全面地分析了桩身承载力和变形特性。结果表明:桩身轴力和侧摩阻力的发挥具有异步性,长桩的破坏形式为刺入型破坏,但短桩不是很明显;在4根桩组合试验工况中,桩身承载力极限值与单桩略相等,桩侧摩阻力最大值出现的位置与单桩相比有所不同,长桩分担的荷载比例比短桩高;在8根桩组合试验工况中,在每级荷载作用下角桩的桩身荷载均比边桩、中心桩都大,与单桩承载力相比,其长桩(角桩、边桩)和短桩(中心桩)的桩身承载力及桩侧摩阻力均有显著的提高,角桩的桩顶荷载分担比略高于边桩。     

考虑堆载和桩载施加顺序的单桩负摩阻力模型试验研究

通过室内模型试验,研究堆载和桩载施加顺序对单桩负摩阻力的影响。试验结果表明:先堆载后桩载工况下,堆载完成后,中性点位置离桩顶最远,随桩载增加,中性点位置逐渐上移,最终中性点位置在桩顶以下0.5l附近,桩身轴力呈先增加后减小的趋势,单桩承载力发挥系数为0.69。先桩载后堆载工况下,先施加桩载时,桩身轴力沿深度逐渐减小,无中性点,施加堆载时,轴力呈先增加后减小趋势,中性点出现并逐渐下移,最终中性点位置在0.41l附近,单桩承载力发挥系数为0.86。先桩载后堆载较先堆载后桩载桩基承载力发挥系数大,即桩基承载力安全储备小。以上分析表明,荷载施加顺序对基桩的负摩阻力分布有很大的影响,建议在实际工程中综合分析地质条件、桩基的受力特点及承载要求,选取合适的加载顺序来减小桩身负摩阻力。     

人工制备湿陷性黄土地基地下连续墙浸水试验研究

为研究湿陷性黄土地基地下连续墙基础竖向极限承载特性及浸水后负摩阻力分布特征,选用石英粉、砂、膨润土、石膏和工业盐制备了人工湿陷性黄土,对人工制备湿陷性黄土的物理力学特性进行分析;采用人工制备湿陷性黄土填筑模型试验,进行地下连续墙基础承载特性试验研究。研究结果表明:人工制备湿陷性黄土的物理力学参数与天然黄土基本一致,可用于湿陷性黄土与构筑物相互作用模型试验相似材料。地下连续墙竖向承载力达到其极限时,外墙和内墙总侧摩阻力荷载分担比为67%,确定地下连续墙为端承摩擦型基础。地基浸水湿陷后,中性点深度比为0.64~0.73,试验结果与桩基浸水试验测试结果较为一致。由于地下连续墙基础具有良好的整体性和防渗性,芯土不受水的影响,内墙侧摩阻力与承台土反力能够得以发挥,有效减小地下连续墙基础的沉降。     

小变形下考虑摩擦效应的桩基水平承载分析方法

当前我国各类大型工程建设对桩基设计提出了更高的要求,桩基水平承载计算是一个突出问题。从传统水平受荷桩分析方法入手,推导考虑侧壁摩擦力的桩基水平承载挠曲微分方程,提出小变形下考虑摩擦效应的桩基水平承载计算方法(fm法)。编制相应的分析程序,通过算例验证方法的正确性和有效性。进一步比较传统m法与本文fm法的异同,并深入探讨尺寸效应对桩基水平承载的影响,可供工程参考。     

珊瑚礁砂砾料力学行为与颗粒破碎的试验研究

珊瑚礁砂砾石是中国南海岛礁建设的主要填料,因为特殊的生物成因和多孔隙的颗粒结构,极易产生颗粒破碎。对取自南海某岛礁的珊瑚礁砂砾石填料开展了大型压缩试验、三轴排水剪切试验和三轴不排水剪切试验,研究了压缩指数、杨氏模量、剪胀和强度等基本工程力学指标与颗粒破碎的变化规律。在相同的压缩作用下,疏松试样比密实试样的颗粒破碎程度更大。颗粒破碎程度随着压力的增大而显著增大,导致珊瑚礁砂砾料的压缩模量和杨氏模量随压力的增大增幅不明显,峰值摩擦角和临界状态摩擦角随压力的增高而显著降低。颗粒破碎过程具有明显的应力路径和应力历史依赖性,有无预压作用的相同密度的试样表现出显著不同的压缩特性,相同密度和初始压力的试样在排水和不排水剪切下也表现出明显不同的剪胀和强度特性。峰值摩擦角依赖于应力路径和颗粒破碎的演化过程;临界状态摩擦角与最终的颗粒破碎指标值有较好的相关性,与颗粒破碎的产生过程无关。