四边简支电磁热弹性层合正交双曲壳的拉式解

基于电磁热弹性的本构方程,进一步以相关文献为依据建立了其增维形式的本构关系,推导了电磁热弹性材料正交双曲壳的齐次状态方程。然后,通过对齐次状态方程进行了拉氏变换,得到了复杂的高次项多项式形式的系数矩阵。考虑到逆变换的方便性和求解效率问题,对拉氏变换后的系数矩阵中复杂的高次项多项式进行了分式分离处理。最后通过数值实例验证了方法的正确性,其求解效率与精细积分法相当。     

摩擦纳米发电机表面织构的优化设计

摩擦纳米发电机是基于自驱动纳米技术并以接触/摩擦起电和静电感应为基础的微/纳机电动力系统,提高其起电性能的有效手段之一是将微/纳织构制备在接触界面上。采用理论与试验相结合的方法开展摩擦纳米发电机表面织构的优化设计研究。建立摩擦纳米发电机织构界面黏附接触模型,探讨外载荷、织构面密度及宽度对摩擦纳米发电机起电性能的影响规律,获得不同外载荷下使摩擦纳米发电机起电性能最优的织构参数,并制备织构化摩擦纳米发电机,构建起电性能测试平台,试验验证摩擦纳米发电机最优织构的设计效果。结果表明:不同外载荷下使摩擦纳米发电机起电性能达到最优的织构参数不同;相比于织构宽度,织构面密度对于摩擦纳米发电机起电性能的影响更为显著;所构建的理论模型结果与试验结果具有较好的一致性,可为摩擦纳米发电机表面织构的设计提供理论指导。     

微织构排布方式对水润滑轴承启停过程摩擦学性能的影响

梯度排布微织构在提升水润滑轴承摩擦学性能方面具有显著效果,然而梯度排布微织构在水润滑轴承中的应用仍缺乏系统性研究。为了探究梯度排布微织构对水润滑轴承启停过程摩擦学性能的影响,基于 Greenwood-Tripp 微凸体接触模型、 Archard 磨损模型求解轴瓦表面的磨损量。通过 CFT-I 材料表面性能综合测试仪对 CNC 雕刻机加工的织构化表面进行水润滑条件下的摩擦学试验研究。针对光滑、单一圆形织构、圆形与三角形以轴向交错平行（¹₁2 ）和周向交错平行分布（1212）方式梯度排布的表面,测量各个表面的磨损量和摩擦因数。通过立体显微镜、扫描电子显微镜对摩擦磨损试验前后的表面形貌和摩擦因数进行分析。数值模拟和试验结果显示,与光滑表面和单一织构化表面相比,梯度排布微织构化表面磨损量和摩擦因数显著降低;圆形与三角形以¹₁2 方式的梯度排布微织构化表面摩擦学性能最佳,接触表面磨损量最小、表面摩擦因数最低。 梯度排布微织构在流体润滑过程中相互影响,可以起到提高轴承表面举升力,减少表面接触,降低表面磨损和摩擦因数的作用。研究不同形状、排布方式下梯度排布微织构化表面的磨损量和摩擦因数的变化规律,可为舰船装备水润滑轴承研制阶段主动设计提供理论基础。