石墨干膜润滑剂在碳钢表面摩擦磨损性能试验研究*

传统油或脂润滑剂在极端工况环境下无法满足碳钢类零件的减摩要求,采用干膜润滑剂是提高极端工况环境下碳钢表面摩擦磨损性能的可行性方法。采用超声波分散方法制备以石墨粉末为基体的干膜润滑剂,使用压力喷涂技术使其沉积在碳钢试件表面,在端面摩擦试验仪中开展干摩擦和石墨干膜润滑剂润滑下摩擦磨损性能对比性试验研究。试验结果表明：石墨干膜润滑剂在碳钢表面的沉积效果较好,沉积的石墨干膜润滑剂具有较好的润滑性能,可以有效地保护碳钢表面不被过度磨损;喷涂石墨干膜润滑剂的碳钢试件的工作寿命随着压力载荷和主轴转速的增大而缩短,负载和滑动速度的联合作用会加速涂层向稳定方向的过渡;磨损过程中形成的微观润滑剂颗粒会形成颗粒流润滑,适当添加石墨颗粒粉末可能会延长润滑剂正常发挥减摩作用的时间。制备的石墨干膜润滑剂为碳钢在极端工况环境下的减摩提供了支持。     

[成形过程仿真优化与集成计算材料工程]注射成形熔体喷射的三维模拟及消除对策研究

为了探寻塑料注射成形过程中熔体喷射的消除对策,采用高精度离散格式追踪熔体流动前沿,基于有限体积法离散控制方程,发展了三维数值算法。与实验结果对比发现：所发展算法能有效模拟壁厚为4 mm的长方体型腔内的两种喷射演化模式以及厚壁型腔内的熔体喷射及其演化过程;小壁厚型腔内熔体的屈曲呈二维折叠演化,厚壁型腔内熔体的屈曲呈三维缠绕演化;重力对厚壁型腔内的喷射演化产生影响。通过增大剪切速率即改变熔体流动速度大小或者流动方向能有效消除或抑制喷射现象,并且用两个数值算例论证了该观点。     

单侧采空工作面矿震活动规律与冲击地压相关性分析

以某矿井21103工作面生产地质条件为背景,研究了单侧采空工作面矿震活动规律、冲击地压显现特征以及矿震活动与冲击地压时间域的相关性.结果表明:针对单侧采空工作面,邻空侧巷道冲击显现可划分为邻空侧巷道帮鼓明显,顶底板破坏不明显;顶底板破坏明显,巷道帮鼓不明显;巷道帮鼓、顶底板破坏均明显三类.工作面矿震以低能级矿震为主,能...     

基于MATLAB的航空圆弧齿面齿轮的多目标优化设计

基于航空圆弧齿面齿轮的啮合理论,建立了优化设计的目标函数,寻找到了对目标函数构成约束的约束条件。应用线形加权法把目标函数转化为评价函数的基础上,利用MATLAB优化设计工具箱进行了多目标优化设计。     

颗粒间摩擦对颗粒流润滑影响的力学机制

颗粒流润滑是一种可用于苛刻工况环境的新型润滑方式,颗粒间摩擦对颗粒流润滑影响的规律和特性是阐明颗粒流润滑理论的关键科学问题,也可以为极端工况环境下颗粒流润滑轴承的设计和参数选择提供技术支持。为了分析颗粒间摩擦对颗粒流润滑系统宏、微观特性以及下摩擦副与颗粒润滑介质间摩擦的影响规律,构建了颗粒流润滑离散元数值模型,并对该问题进行了分析和研究。研究结果表明:颗粒间摩擦对颗粒流润滑系统的减摩润滑特性具有显著影响,下摩擦副和颗粒润滑介质之间的平均摩擦系数会随着颗粒间摩擦的增大而增大;颗粒流润滑系统内的微观配位数和滑动率均随着颗粒间摩擦系数的减小而增大;颗粒润滑介质在摩擦副间隙的宏观流动行为具有明显的分层特性,且宏观流动速度随着颗粒间摩擦的增大而减小,进一步的分析结果表明:颗粒润滑介质的波动速度是直接反映其宏观流动速度快慢的关键性参数。     

新型正弦行星齿轮流量计的三维实现及流量脉动分析

根据正弦函数曲线类比推导出了正弦齿轮的直角坐标方程,利用CAXA电子图板2007的公式曲线功能和Pro/E软件建立了正弦齿轮和流量计的三维模型。为了探究正弦行星齿轮流量计的测量精确性,进行了流量脉动分析,分析结果表明:该流量计比渐开线齿轮流量计具有更小的流量脉动率。     

三维打印半透明材料本构关系及应用探讨

为了研究三维打印半透明树脂材料不同后处理方式下本构关系及其应用,采用激光光固化打印技术制备一批半透明树脂标准圆柱试件,研究二次固化时间、轴向加载速率、低温冷冻等后处理方式对半透明光敏树脂材料力学性质的影响,并进行含内置币形裂纹试件单轴压缩试验.试验发现:增加二次固化、低温冷冻等手段可显著增强三维打印半透明树脂材料的脆性,试件弹性模量明显增大;加载速率对试件弹性模量影响较小,但会使试件屈服强度明显增大;在对含内置币形裂纹试件的单轴压缩试验中,观察到有翼形裂纹产生.研究结果表明:与传统浇筑透明树脂相比,三维打印半透明光敏树脂试件制备简单,且可以制备复杂内部结构的试件,但在透明度、低温脆性等物理和力学性质方面仍有欠缺.     

粉末冶金单轴压制过程中的力学机制研究

粉末冶金是一项节能、节材、高效、近净成形的先进制造技术,粉末冶金压制过程中的力学理论是决定压制毛坯的致密性和均匀性,并对最终形成产品的质量有决定性影响的关键问题。本文利用离散单元法建立了粉末冶金单轴压制的离散元数值模型,研究了粉末颗粒单轴压制过程中的力链演变规律、应力变化规律及配位数、滑动分数等力学参数的变化规律。研究结果表明,随着上模的逐步下压,粉末颗粒间的细观力链的强度逐渐增强,压制后期细观力链也呈现出明显的沿y轴走向的方向性特性;x、y向应力在压制初期较小,压制后期粉末颗粒系统的x、y向应力大小随着上模的逐步下压基本上呈线性增长的变化趋势;配位数在压制初期较小,在压制后期则随着上模的逐步下压而逐渐增大,滑动分数在压制初期和后期较小,在压制中期则较大。     

齿廓为双圆弧齿面齿轮的三维实体的实现

为了建立齿廓为双圆弧齿面齿轮的三维模型,在建立刀具、面齿轮坐标系和坐标变换矩阵的基础上,利用微分几何和齿轮啮合原理推导了该面齿轮的齿面方程。根据此齿面方程利用Pro/E软件仿真建立了三维实体模型,三维实体模型的成功建立也进一步验证了齿面方程公式的正确性。     

基于Pro-E的航空弧齿面齿轮的三维实体仿真研究

基于啮合原理和微分几何的理论,推导了航空弧齿面齿轮啮合传动的齿面方程;通过对齿面方程的计算并利用Pro—E的造型功能,首先建立了该面齿轮的单齿模型,然后在单齿模型的基础上生成了整体模型。