焊接熔池的传热与流体流动模拟进展

焊接熔池的传热与流体流动模拟是焊接模拟的一个重要领域 ,目前对焊接熔池的传热和流体流动的模拟主要是基于Navier strokes方程基础上而建立的。文中概括了近年来焊接熔池传热与流体流动模拟所取得的一些进展 ,总结了影响熔池传热和流体流动的一些主要因素。并提出了今后的发展方向     

Tribological Dependence of the High-Performance Ferrous-Based Coating on Different Coating Counterparts in Engine Oil

A ferrous-based coating with significant chromium was fabricated on aluminum alloy substrate using a plasma spray technique. The tribological performance of the as-fabricated ferrous-based coating sliding against different coatings including Cr, CrN, TiN, and diamond-like carbon (DLC) in an engine oil environment were comparatively studied. Results showed that the high hardness of the sprayed ferrous-based coating was achieved due to the dispersion strengthening effect of Cr₇C₃ phase embedded in the austenite matrix. The ferrous-based coating exhibited low friction coefficients when coupled with these four coating counterparts, which could be attributed to the boundary lubricating effect of engine oil. However, both friction and wear of the ferrous-based coating were different when sliding against these different coating counterparts, which might be closely related to the surface roughness, self-lubricating effect, and mechanical properties of the coupled coatings. Ferrous-based coating sliding against CrN and DLC coatings exhibited good tribological performance in engine oil. The best coating counterpart for the ferrous-based coating in an engine was DLC coating.     

接触式机械密封基本性能研究进展

研究包括端面摩擦特性和密封特性(泄漏指标)的接触式机械密封基本性能,有利于延长机械密封的使用寿命,减少因泄漏带来的损失。通过对前人在机械密封端面摩擦特性及泄漏特性方面的研究成果包括摩擦特性参数、表面形貌的影响及其表征、端面材料配对、泄漏通道模型及界面流体流动特性的综述,分析了现有研究存在的不足,指出了机械密封基本性能研究的后续方向:全面考察机械密封的摩擦及泄漏特性,优化密封界面泄漏通道模型,建立密封界面流体流动模型。     

船用吹除阀的优化设计与数值研究

基于CFD技术,以静压进口和静压出口作为边界条件,采用标准k-ε湍流模型对8种不同阀芯结构和进口流道形状的船用吹除阀内部流动特性进行数值研究。研究结果表明,阀芯结构对质量流量的影响较小,影响偏差值为0.18kg/s;进口流道形状对质量流量影响较大,影响偏差值为1.41kg/s。阀芯结构对内部流动影响较小,进口形状对内部流动具有较大影响,锥管进口的速度变化梯度高于直管进口,锥管进口涡的强度大于直管进口。船用吹除阀设计时,建议采用Rt=2mm的弧形阀芯和直管进口形式.     

磁流变阻尼器的分数阶Bingham模型研究

为解决磁流变阻尼器的Bingham模型在拟合阻尼力-位移关系时"具有较高精度,但是无法准确描述阻尼力-速度的滞后"的问题,基于传统Bingham模型进行了改进,应用分数阶微分形式的Bingham模型,更加准确地拟合了速度-阻尼力的滞回特性。在改进的模型中以分数阶导数代替了传统模型中位移的一阶导数,既能够描述磁流变液屈服后的粘性剪切流动,又包含磁流变液体在低剪切速率下未屈服时的弹性变形。对一种磁流变阻尼器进行了实验,比较传统Bingham模型和改进分数阶模型阻尼力-位移和阻尼力-速度拟合的精度,分析分数阶微分项阶数与控制电流及阻尼力-速度滞后特性的关系。实验结果表明,分数阶微分形式的Bingham模型拟合磁流变阻尼器力-位移和力-速度关系,其精度均较传统Bingham模型有明显提高。     

工作温度对压力喷涂二硫化钼涂层摩擦学性能的影响

采用压力喷涂方法在 SUS316不锈钢基材上制备二硫化钼（MoS2）涂层,并在往复滑动球－平面配副下测试工作温度对其摩擦学性能的影响。实验结果表明：工作温度对 MoS2涂层的摩擦学性能有极大的影响,在100～300℃之间,涂层呈现出较好的减摩性,而在100～200℃之间耐磨性最好,300℃时涂层寿命急剧降低。综合考虑,压力喷涂 MoS2涂层最适合的工作温度范围为100～200℃。     

温度、水分对水-乙二醇型难燃液压液粘度的影响研究

通过测定不同水分含量的样品在不同温度下的运动黏度,研究水-乙二醇型难燃液压液的黏度影响因素,分析水分含量和温度变化对黏度的影响;建立温度变化与黏度之间幂函数模型、水分含量与黏度之间二项式模型和指数模型及水分含量、温度和黏度三者之间的关系模型,并对这些模型进行检验。结果表明：水分含量和温度变化对黏度的影响较大;建立的模型对数据拟合较好、显著性高,可以用来描述水-乙二醇型难燃液压液的温度-黏度关系、水分含量-黏度关系及水分含量-温度-黏度关系。     

碳织物增强聚合物基自润滑材料摩擦学性能研究进展

从聚合物基体、组分改性、碳织物增强工艺、材料摩擦磨损机制等方面综述碳织物增强树脂基自润滑复合材料摩擦学研究现状。比较热塑性与热固性树脂基体在该类材料中的应用特点,介绍聚合物本体改性和减摩增强填料改性提高摩擦学性能的各种方法,总结当前摩擦学研究中碳织物增强制备工艺及典型材料的摩擦学性能,指出减摩机制、磨损形式、摩擦温升为该类材料摩擦学性能研究中关注的焦点。温度范围广、力学性能优良、易加工成型、无污染的新型材料与成型工艺为今后碳织物增强聚合物基自润滑复合材料摩擦学研究中的首选。     

水润滑橡胶合金轴承流固耦合分析

建立水润滑橡胶合金轴承3D流固耦合模型,应用流体计算分析软件对轴承运行过程中的内部流场进行分析。分析结果表明,转速和偏心率是影响水膜压力分布、水膜流速分布和承载能力的重要因素,采用较大的转速有助于流体动压形成,增大偏心率将会增大轴承系统中水的动压,从而增大水膜压力和承载能力。橡胶层的变形和应力分析表明,橡胶层主要承载面的变形量和应力随着转速和偏心率的增加而变大,在橡胶衬层与轴套黏接面处有最大应力,设计中应该充分考虑橡胶衬层的物理性能及其与铜套黏接面的力学性能。     

梭式止回阀水锤防护特性的数值分析

根据梭式止回阀的结构特点和工作原理,推导出梭式止回阀的边界条件,建立了完整的用于分析水力过渡过程的梭式止回阀水锤数学模型,通过编程计算分析了2种水力过渡过程。算例结果表明:(1)为了达到较好的水锤防护特性,阀门关闭时间应在2~3s之间为宜;(2)完全关阀后逆流量为零,可以防止泵飞逸反转;(3)在关闭的过程中,泵出口处的水锤压头随着阀门的关闭而不断地降低,具有较好的水锤防护特性。