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仿木年轮结构Si_(3)N_(4)/Ni和316配副在海洋环境中的摩擦磨损性能研究
1
作者 陈威 王朝 +4 位作者 周奥 李耶童 赵文卓 张建军 杨勇强 《陕西科技大学学报》 北大核心 2026年第1期152-160,共9页
本论文系统研究了仿木年轮Si_(3)N_(4)/Ni复合材料在海水中的摩擦磨损性能.在本研究中,利用热压烧结工艺制备仿木年轮的Si_(3)N_(4)/Ni复合材料,采用端面磨损试验机研究Si_(3)N_(4)/Ni复合材料与316不锈钢配副在人工海水环境中的摩擦磨... 本论文系统研究了仿木年轮Si_(3)N_(4)/Ni复合材料在海水中的摩擦磨损性能.在本研究中,利用热压烧结工艺制备仿木年轮的Si_(3)N_(4)/Ni复合材料,采用端面磨损试验机研究Si_(3)N_(4)/Ni复合材料与316不锈钢配副在人工海水环境中的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)观察与分析摩擦副表面的磨损形貌,采用EDS能谱仪和拉曼光谱来定性分析磨损面的表面元素与物质分布.结果表明,随着滑动速度增大,纯氮化硅和Si_(3)N_(4)/Ni复合材料与316不锈钢配副的摩擦系数均有所增大,在相同速度下,Si_(3)N_(4)/Ni复合材料与316配副表现出较好的摩擦磨损性能.当滑动速度为100 r/min时,Si_(3)N_(4)/Ni-316摩擦副表现出最优的摩擦学性能,摩擦系数为0.45,复合材料销磨损率为1.503×10^(-6)mm^(3)/Nm,金属盘磨损率为1.03×10^(-4)mm^(3)/Nm.Si_(3)N_(4)/Ni复合材料表现出相对较好的摩擦学性能,这主要归因于在复合材料摩擦表面发生了摩擦化学反应,生成硅胶(SiO_(2))和Ni_(2)SiO_(4)等物质,起到了减摩与润滑作用. 展开更多
关键词 Si_(3)N_(4)复合陶瓷 海水环境 摩擦磨损
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基于Archard模型的飞行器折叠翼含间隙铰链磨损特性研究
2
作者 余江鸿 马文涛 +3 位作者 易永胜 唐嘉昌 雷豹 姚齐水 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期116-124,共9页
磨损是影响飞行器折叠翼寿命的主要因素之一。为探明飞行器折叠翼含间隙铰链的磨损特性,采用Archard磨损模型,通过数值模拟方法,对某飞行器折叠翼含间隙铰链在低速重载条件下展开到位时的磨损分布规律进行研究,分析不同载荷及转速对铰... 磨损是影响飞行器折叠翼寿命的主要因素之一。为探明飞行器折叠翼含间隙铰链的磨损特性,采用Archard磨损模型,通过数值模拟方法,对某飞行器折叠翼含间隙铰链在低速重载条件下展开到位时的磨损分布规律进行研究,分析不同载荷及转速对铰链轴套磨损体积的影响,并对该飞行器折叠翼含间隙铰链在运行2.5×10^(5)个周期后轴套的磨损量进行计算。计算结果表明:该飞行器折叠翼含间隙铰链的磨损峰值主要分布在铰链轴套边缘区域;载荷以及转速值越大,轴套表面磨损也越严重;当折叠翼铰链运行2.5×10^(5)个周期后,其轴套表面的磨损量最高达到1.782×10^(-2)mm。研究结果可为飞行器折叠翼铰链的设计与应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 折叠翼 铰链 Archard模型 磨损特性 飞行器
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B元素对大气等离子喷涂CuNi涂层微观组织及微动磨损性能的影响
3
作者 朱永胜 任媛 +3 位作者 董昕远 雒晓涛 李成新 李长久 《表面技术》 北大核心 2026年第1期188-197,共10页
目的 利用大气等离子喷涂制备一种具有优异耐微动磨损性能的CuNi涂层,以替代传统CuNiIn涂层。方法 通过粉末B合金化设计,利用B元素在喷涂过程中具有清除Cu Ni熔滴飞行氧化的作用,采用大气等离子喷涂在不锈钢基体表面制备CuNi4B涂层。通... 目的 利用大气等离子喷涂制备一种具有优异耐微动磨损性能的CuNi涂层,以替代传统CuNiIn涂层。方法 通过粉末B合金化设计,利用B元素在喷涂过程中具有清除Cu Ni熔滴飞行氧化的作用,采用大气等离子喷涂在不锈钢基体表面制备CuNi4B涂层。通过SEM、EDS等表征手段,系统研究B合金化对Cu Ni涂层微观组织结构的影响,并结合硬度测试和微动磨损试验,检验B合金化对Cu Ni涂层抗微动磨损性能的提升效果。结果 添加B元素能够显著抑制大气等离子喷涂过程中CuNi熔滴的飞行氧化,减少涂层中的氧化物夹杂,从而形成致密且粒子间结合良好的CuNi涂层。涂层中残余的B元素通过提高硬度,提升了涂层的抗黏着磨损能力。与CuNiIn涂层和Cu Ni块材相比,CuNi4B涂层的平均摩擦因数为0.65,相较于CuNiIn涂层,降低了34%。经过10 000次微动磨损循环后,CuNiIn涂层的磨损量达到6μm^(3),磨损机制为黏着磨损、氧化磨损和粒子间疲劳脱层;CuNi4B涂层的磨损量仅为0.83μm^(3),主要表现为轻度黏着磨损,同时伴有氧化磨损。CuNi4B涂层在磨损循环次数为10 000时的磨损量仅为传统CuNiIn涂层的1/6。结论 B元素的掺入显著提升了Cu Ni涂层的抗微动磨损性能,可为CuNi4B涂层替代传统CuNiIn涂层提供理论依据。 展开更多
关键词 CuNiIn涂层 CuNi4B涂层 大气等离子喷涂 硬度 层间结合 微动磨损
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碳化硅粒度对树脂基摩擦材料性能的影响
4
作者 张逸涵 蒙洁丽 +4 位作者 王秀飞 尹彩流 张新疆 黄林恒 甘玉强 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期92-99,共8页
为探究增摩组分粒度对摩擦材料性能的影响,选用碳化硅作为增摩组分,采用热压成型工艺制备铝基制动盘用树脂基摩擦材料,探究不同粒度(-500目、-300~+500目、-150~+200目、-80~+100目、-50~+60目)的碳化硅对摩擦材料力学性能和摩擦磨损性... 为探究增摩组分粒度对摩擦材料性能的影响,选用碳化硅作为增摩组分,采用热压成型工艺制备铝基制动盘用树脂基摩擦材料,探究不同粒度(-500目、-300~+500目、-150~+200目、-80~+100目、-50~+60目)的碳化硅对摩擦材料力学性能和摩擦磨损性能的影响,并分析材料的摩擦磨损机制。研究结果表明:随着碳化硅粒度的增大,树脂基摩擦材料的硬度、冲击强度和压缩模量呈现出先上升后下降的趋势,但压缩强度整体波动较小;平均摩擦因数随着碳化硅的粒度减小呈现上升趋势,且摩擦因数更加稳定,而总磨损率呈现下降的趋势。随着碳化硅粒度的增大,材料的主要磨损机制由磨粒磨损和黏着磨损共存转变为磨粒磨损。建立摩擦材料性能综合评价体系,并对摩擦材料配方进行优选。结果发现,碳化硅粒度为-80~+100目时,树脂基摩擦材料综合性能最佳。 展开更多
关键词 树脂基摩擦材料 碳化硅 铝基制动盘 摩擦磨损性能 磨损机制
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刀具磨损状态监测综述
5
作者 向福星 孟博洋 +3 位作者 李众杰 李松 张嘉豪 岳彩旭 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第1期46-59,共14页
刀具磨损状态监测是机械加工行业中保障加工质量、提高生产效率以及确保设备安全运行的关键技术之一。刀具磨损状态监测对刀具寿命优化与产线能效控制具有重要的意义。文章从传感器的选择、特征提取、机器学习和深度学习4个维度,系统地... 刀具磨损状态监测是机械加工行业中保障加工质量、提高生产效率以及确保设备安全运行的关键技术之一。刀具磨损状态监测对刀具寿命优化与产线能效控制具有重要的意义。文章从传感器的选择、特征提取、机器学习和深度学习4个维度,系统地介绍了切削加工过程中刀具磨损状态监测的研究进展。着重分析了磨损信号的选择,时域、频域和时频域内特征提取的常用方法,机器学习和深度学习在刀具磨损状态监测的应用。在此基础上,对切削加工刀具磨损状态监测的研究难点进行了分析,并总结了目前存在的问题。最后,对切削加工中刀具磨损状态监测技术今后的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 刀具磨损 状态监测 传感器 特征提取 机器学习
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典型抗磨添加剂对微点蚀的影响
6
作者 赵景鑫 刘海超 +4 位作者 刘广友 韩一鸣 姜程 张恩惠 李维民 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期108-115,共8页
微点蚀是齿轮、轴承等机械零部件的典型损伤形式之一,在金属表面以密集凹坑的行为出现,经长时间循环接触会导致出现更为严重的损伤行为,如点蚀、剥落等。抗磨添加剂作为润滑油中一种最为常见的添加剂,能够起到减少磨损、避免表面卡咬的... 微点蚀是齿轮、轴承等机械零部件的典型损伤形式之一,在金属表面以密集凹坑的行为出现,经长时间循环接触会导致出现更为严重的损伤行为,如点蚀、剥落等。抗磨添加剂作为润滑油中一种最为常见的添加剂,能够起到减少磨损、避免表面卡咬的作用,且对机械零部件的典型损伤形式微点蚀损伤有着重要的影响。为快速评价抗磨添加剂对表面微点蚀的影响,采用TE77往复摩擦磨损试验机,考察6种常见抗磨添加剂对微点蚀和表面磨损的影响,包括磷酸酯胺盐、亚磷酸二正丁酯、亚磷酸二正辛酯、酸性二烷基二硫代磷酸酯、硫磷复酯铵盐和二烷基二硫代磷酸锌,并通过对磨损表面进行光学和电子显微观察,以及摩擦膜化学元素的表征与分析,探究抗磨添加剂与微点蚀之间的关系。结果表明:微点蚀和磨损呈现出明显的竞争关系;抗磨性能最好的2种添加剂磷酸酯胺盐和酸性二烷基二硫代磷酸酯作用下的表面出现了明显的微点蚀损伤,而其他4种添加剂作用下的表面损伤以磨损为主,未出现明显的微点蚀损伤。X射线光电子能谱仪对表面界面元素组成的分析表明,6种添加剂均在材料表面形成了由磷酸盐、少量其他盐类及金属氧化物构成的摩擦膜。然而,由于膜层结构的差异,材料表面呈现的微点蚀损伤程度存在显著差异。该现象为添加剂的筛选提供了重要参考依据。 展开更多
关键词 抗磨添加剂 微点蚀 表面磨损 应力循环 化学结构
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高速球轴承环下喷油润滑热流耦合特性
7
作者 刘勇言 刘红彬 +1 位作者 魏峰 时方振 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期1-11,共11页
高速球轴承运行过程中,轴承腔内温度变化受油气比、转速及供油速度等多因素影响。然而现有研究多聚焦于环下润滑流场特性与温升机制,针对含回油腔及环下油槽结构的系统性研究仍显不足。以某航空发动机用高速球轴承为分析对象,建立包括... 高速球轴承运行过程中,轴承腔内温度变化受油气比、转速及供油速度等多因素影响。然而现有研究多聚焦于环下润滑流场特性与温升机制,针对含回油腔及环下油槽结构的系统性研究仍显不足。以某航空发动机用高速球轴承为分析对象,建立包括环下供油槽、回油腔的轴承腔内油气两相热流耦合计算模型,计算分析流域内温度场及两相流场分布,分析不同转速与供油量条件下轴承腔内各区域的油气比分布规律,并通过试验验证了仿真模型的可靠性。结果表明:供油温度仅会影响滑油黏度以及轴承内部温升,而对轴承腔内滑油分布影响不大;随着供油量的增加,轴承腔内滑油附着面积逐渐变大,轴承腔内温度明显下降;当转速由12 000 r/min提升至16 000 r/min时,轴承腔内最高温度提升约14.22%,且由于较高的转速,会使轴承外圈温升大于内圈温升;在模型各截面处,润滑油进口区域处的Z向截面上油气比最大,同时该处温度最高,而环下油槽处温度最低。 展开更多
关键词 高速球轴承 环下润滑 两相流 温度场 热流耦合特性
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基于响应面方法与NSGA-Ⅱ的液体静压转台工况参数匹配研究
8
作者 王浩 田学光 +1 位作者 戚厚军 阎兵 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第1期222-231,共10页
为提高液体静压转台在多加工场景下的综合性能与适应性,提出了一种基于响应面代理模型与NSGA-Ⅱ多目标遗传算法的工况参数匹配方法。通过建立液体静压转台的流固热耦合仿真模型,并以转台承载力与转台台面变形量为优化目标,设计了四因素... 为提高液体静压转台在多加工场景下的综合性能与适应性,提出了一种基于响应面代理模型与NSGA-Ⅱ多目标遗传算法的工况参数匹配方法。通过建立液体静压转台的流固热耦合仿真模型,并以转台承载力与转台台面变形量为优化目标,设计了四因素三水平的Box-Behnken实验,构建了转台承载力与变形量的响应面代理模型,并采用方差分析与残差诊断方法验证了代理模型的准确性与可靠性。通过参数敏感度与响应面分析方法,发现液体静压转台的承载力主要受供油压力与油膜厚度的线性和交互效应控制,且表现出明显的非线性特征。转台台面变形量不仅受转台转速和油膜厚度主导,还受到多参数交互作用的显著影响。应用NSGA-Ⅱ算法对代理模型进行多目标优化,借助TOPSIS算法对Pareto最优解集进行决策,获得了兼顾高承载力与低变形量的10组最优参数组合,并通过仿真验证了其有效性,为液体静压转台的性能优化提供了一种新的方法,对工程应用具有一定的参考与指导意义。 展开更多
关键词 液体静压转台 参数匹配 响应面方法 NSGA-Ⅱ PARETO解集
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温度对高速列车制动盘用24CrNiMo钢摩擦磨损行为的影响
9
作者 冯刚珍 康皓 +1 位作者 刘宁 贾雨波 《机械工程材料》 北大核心 2026年第2期61-65,共5页
以国产高速列车制动盘用24CrNiMo低合金钢为研究对象,在不同温度(25,200,400,600℃)下对其进行摩擦磨损试验,研究了温度对试验钢摩擦磨损行为的影响。结果表明:不同温度下摩擦磨损时,试验钢的摩擦因数均先急剧升高后进入稳定,磨合时间... 以国产高速列车制动盘用24CrNiMo低合金钢为研究对象,在不同温度(25,200,400,600℃)下对其进行摩擦磨损试验,研究了温度对试验钢摩擦磨损行为的影响。结果表明:不同温度下摩擦磨损时,试验钢的摩擦因数均先急剧升高后进入稳定,磨合时间随温度升高而缩短,稳定阶段的波动幅度不同,试验钢的摩擦磨损行为表现出显著的温敏特征;随温度升高,试验钢的摩擦因数和磨损率降低,耐磨性能提高。随着温度升高,试验钢表面的磨粒磨损程度减轻,至400℃时表面形成薄且非连续的氧化膜,磨损机制由磨粒磨损转变为氧化和黏着磨损,温度升高至600℃时表面形成连续致密的厚氧化膜,氧化磨损和黏着磨损程度增大。 展开更多
关键词 高速列车制动盘 摩擦磨损 摩擦因数 磨损率 磨损机制
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基础油黏度对复合钡基润滑脂摩擦学性能与轴承振动性能的影响
10
作者 李帅 徐状 +3 位作者 蔡浩鹏 叶海 娄文静 刘晓玲 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期38-46,共9页
为探究基础油黏度对复合钡基润滑脂性能的影响,以不同黏度的聚α烯烃合成油为基础油,设计制备5种复合钡基润滑脂,采用扫描电子显微镜(SEM)表征其微观结构,采用流变仪、四球试验机和轴承振动测量仪考察其流变学性能、摩擦学性能和轴承振... 为探究基础油黏度对复合钡基润滑脂性能的影响,以不同黏度的聚α烯烃合成油为基础油,设计制备5种复合钡基润滑脂,采用扫描电子显微镜(SEM)表征其微观结构,采用流变仪、四球试验机和轴承振动测量仪考察其流变学性能、摩擦学性能和轴承振动性能,并探究基础油黏度对复合钡基脂微观结构及其性能的影响机制。结果表明:低黏度基础油制备的复合钡基润滑脂的微观结构主要为棒状,高黏度基础油制备的复合钡基润滑脂的微观结构主要为片状;随着基础油黏度的增大,复合钡基润滑脂的胶体安定性和机械安定性升高,表观黏度增大,黏度在高剪切后的恢复能力逐渐增强;在制备的5种复合钡基润滑脂中,PAO10和PAO20按照比例1∶9调和得到的基础油制备的润滑脂,表现出最佳的减摩抗磨性能与轴承振动性能,这是由于最佳的基础油黏度使复合钡基润滑脂具有良好的润滑性能和回流性能。 展开更多
关键词 复合钡基润滑脂 基础油黏度 摩擦学性能 轴承振动 流变学性能
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真空下陶瓷的摩擦放气现象及机理研究
11
作者 张腾巍 周瑞安 王旭迪 《真空科学与技术学报》 北大核心 2026年第1期23-29,共7页
压电陶瓷电机凭借高精度控制与无润滑系统的特性,在高真空乃至超高真空系统中应用日益广泛。然而,依靠摩擦驱动的压电陶瓷电机在运行时,不可避免地会产生摩擦放气现象,排出的气体将污染洁净的真空环境。因此,开展陶瓷在真空条件下的摩... 压电陶瓷电机凭借高精度控制与无润滑系统的特性,在高真空乃至超高真空系统中应用日益广泛。然而,依靠摩擦驱动的压电陶瓷电机在运行时,不可避免地会产生摩擦放气现象,排出的气体将污染洁净的真空环境。因此,开展陶瓷在真空条件下的摩擦放气实验,研究其放气现象与机理,是有效控制摩擦放气影响的关键。文章以常用的96%氧化铝陶瓷片为研究对象,在不同载荷、滑动速度和滑动距离的变量下,测定其摩擦放气量;运用RGA质谱仪分析摩擦过程中释放的气体成分;利用SEM观测摩擦前后陶瓷微观表面变化。通过分析不同条件下的放气量曲线,探究诱导陶瓷摩擦放气的影响因素。结果表明:放气量与载荷、速度、距离均呈线性正相关,证实其受多因素协同作用,包括缺陷溶解气体释放、亚表面缺陷贯通及摩擦热效应。该发现为真空系统中陶瓷摩擦放气的控制提供了关键依据。 展开更多
关键词 摩擦放气 真空 陶瓷 气体分析
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Si3N4基HFCVD金刚石薄膜摩擦磨损性能及其机理研究
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作者 王晓龙 李颂华 +2 位作者 雷馨宇 宁红梅 左闯 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期135-144,共10页
针对氮化硅陶瓷在干摩擦工况下摩擦系数高、耐磨性不足的问题,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)技术在氮化硅基底上分别制备微米金刚石(MCD)薄膜、纳米金刚石(NCD)薄膜和微纳复合金刚石(MNCD)薄膜,以改善其摩擦学性能。通过扫描电子显微镜... 针对氮化硅陶瓷在干摩擦工况下摩擦系数高、耐磨性不足的问题,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)技术在氮化硅基底上分别制备微米金刚石(MCD)薄膜、纳米金刚石(NCD)薄膜和微纳复合金刚石(MNCD)薄膜,以改善其摩擦学性能。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱、X射线衍射和纳米压痕技术对不同HFCVD金刚石薄膜的表面形貌、微观结构和力学性能进行表征,并研究不同载荷下的摩擦磨损行为。结果表明:氮化硅基HFCVD金刚石薄膜与氮化硅球配副进行常温干摩擦时,摩擦系数均优于氮化硅基底,随着加载压力的上升呈现出先降低后升高的趋势;当加载压力为5 N时,MCD、NCD和MNCD薄膜的干摩擦系数均达最低值(约0.02);其中,MNCD薄膜因兼具MCD薄膜的高硬度和NCD薄膜的致密光滑表面,表现出最优的综合性能,其磨损率仅为9.74×10-8 mm3/(N·m)。本研究揭示了微纳复合结构对提升薄膜自润滑性与耐磨性的协同作用,为干摩擦工况下金刚石薄膜工业应用提供了理论依据与结构设计参考。 展开更多
关键词 氮化硅 热丝化学气相沉积 金刚石薄膜 摩擦磨损性能
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大型设备智能润滑新技术
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作者 张明 郑春阳 +1 位作者 邹常青 张卫华 《冶金设备管理与维修》 2026年第1期48-50,共3页
针对传统干油润滑在大型设备应用中存在阀块溢流泄漏、控制监测和远程控制难等问题,提出了适用于大型设备的智能润滑新技术,包括智能润滑供脂控制新技术、智能润滑流量检测新技术以及解决干油润滑的堵塞和泄漏检测新技术、智能润滑控制... 针对传统干油润滑在大型设备应用中存在阀块溢流泄漏、控制监测和远程控制难等问题,提出了适用于大型设备的智能润滑新技术,包括智能润滑供脂控制新技术、智能润滑流量检测新技术以及解决干油润滑的堵塞和泄漏检测新技术、智能润滑控制与检测的通讯新技术,阐述了智能润滑发展的最新技术成果,并对其智能润滑未来发展方向进行研判。 展开更多
关键词 智能润滑 末端泄漏检测 载波通讯
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基于SPH法的电动车减速器齿轮搅油功率损失与润滑优化
14
作者 郭辉东 孙章栋 +1 位作者 朱国梁 翟帅 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期125-133,共9页
在电动车减速器润滑系统中,搅油损失对传动效率和使用寿命具有显著影响。然而目前针对齿轮搅油功率损失的研究,主要聚焦于单齿轮或齿轮副系统,针对多对齿轮系统的研究较少。基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,建立减速器齿轮箱流体仿真模... 在电动车减速器润滑系统中,搅油损失对传动效率和使用寿命具有显著影响。然而目前针对齿轮搅油功率损失的研究,主要聚焦于单齿轮或齿轮副系统,针对多对齿轮系统的研究较少。基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,建立减速器齿轮箱流体仿真模型,研究减速器不同布置角度、转速、润滑油黏度、油量对减速器搅油功率损失的影响规律。采用Box-Behnken响应面设计法优化设计对减速器搅油功率损失进行优化设计,得到低转速和高转速下最小搅油功率损失的油量、润滑油黏度配合参数。研究结果表明:减速器搅油功率损失随着转速的增大而增大,随着润滑油浸油量的增大而增大,随着润滑油黏度的增大而增大;对搅油功率损失的影响程度由高到低依次为转速、润滑油黏度和浸油深度。提出了通过调整油液黏度来减少搅油损失的方法,即在高速工况下选用较低黏度的润滑油,在低速工况下选用较高黏度的润滑油。研究结果对电动车减速器润滑系统的优化设计具有重要参考意义。 展开更多
关键词 减速器 搅油功率损失 润滑优化 光滑粒子流体动力学 计算流体力学 Box-Behnken设计法
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基于高斯函数的地铁线路小半径曲线钢轨打磨方法
15
作者 苏先辉 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期168-175,共8页
地铁线路小半径曲线钢轨磨耗问题将导致轮轨接触关系恶化,进而影响车辆动力学性能。钢轨打磨是解决该类磨耗问题的有效手段,然而针对实测廓形的个性化打磨型面设计仍有待深入研究。为此,建立地铁车辆动力学模型和车轮磨耗模型,利用实测... 地铁线路小半径曲线钢轨磨耗问题将导致轮轨接触关系恶化,进而影响车辆动力学性能。钢轨打磨是解决该类磨耗问题的有效手段,然而针对实测廓形的个性化打磨型面设计仍有待深入研究。为此,建立地铁车辆动力学模型和车轮磨耗模型,利用实测曲线段钢轨型面,提出基于高斯函数法的钢轨型面设计方法,并采用径向基神经网络-压缩粒子群优化算法获取最优打磨型面,并对比打磨前后的车辆曲线通过性能和车轮磨耗。根据实测钢轨型面,提出型面优化策略,即针对内侧钢轨主要打磨轨距角区域,对外侧钢轨则侧重打磨侧磨严重的外轨区域,从而显著改善了轮轨接触关系。当速度为60 km/h时,打磨后脱轨系数降低7%,轮轴横向力下降11.5%,轮重减载率改善9.8%,从而有效提升了曲线通过性能。打磨后有效降低了车轮磨耗,当速度为60 km/h时,一位轮对左侧磨耗深度减小4.43%,一位轮对右侧车轮磨耗深度显著降低24.47%。提出的个性化打磨方案为小半径曲线钢轨维护提供了有效的技术路径。 展开更多
关键词 地铁线路 小半径曲线 高斯函数法 动力学性能 轮轨磨耗 磨耗模型
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航空润滑油滤材的模型重构和过滤特性
16
作者 霍维斌 张桂昌 +1 位作者 唐鑫浩 张迁强 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期141-150,共10页
为研究航空润滑油滤芯中纤维过滤介质内部的流场性质及对润滑油中颗粒的过滤性能,根据实际过滤介质的纤维特征,采用Voronoi算法与管状建模算法建立纤维型过滤介质模型,基于CFD中的欧拉-拉格朗日离散相模型模拟纤维介质固液两相特性,得... 为研究航空润滑油滤芯中纤维过滤介质内部的流场性质及对润滑油中颗粒的过滤性能,根据实际过滤介质的纤维特征,采用Voronoi算法与管状建模算法建立纤维型过滤介质模型,基于CFD中的欧拉-拉格朗日离散相模型模拟纤维介质固液两相特性,得到不同入口速度和纤维直径下纤维介质两侧的压力差和过滤效率,并分别拟合出压力差与入口速度和过滤效率与入口速度的关系式。结果表明:纤维直径对流体速度分布和压力梯度影响显著,适中纤维直径能够平衡流动阻力与速度分布,优化过滤性能;纤维介质两侧的压力差与入口速度和纤维直径呈正相关;随着入口速度和纤维直径的增大,过滤效率整体增大,纤维直径较大时增加速度较快;润滑油黏度降低与粒子直径的增大均有助于提升过滤效率。模型的压力差值数值计算值与经验公式计算值吻合较好,误差在11%之内,验证了建立的模型的可靠性。 展开更多
关键词 纤维型滤材 过滤特性 模型重构 压力差 过滤效率
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沟槽倾角方向对O形密封性能的影响
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作者 彭超 靳思博 +5 位作者 黄乐 高燕 王勇 鲁新岳 王欣怡 郭志群 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期12-19,共8页
在液压系统中,密封件作为核心元件,其性能与安装沟槽的几何形态紧密相关。针对液压缸中的O形密封,在宏观与微观层面探讨矩形沟槽(垂直沟槽)、T形沟槽(外倾沟槽)和燕尾槽(内倾沟槽)等不同沟槽形状对密封性能的影响。借助有限元分析技术,... 在液压系统中,密封件作为核心元件,其性能与安装沟槽的几何形态紧密相关。针对液压缸中的O形密封,在宏观与微观层面探讨矩形沟槽(垂直沟槽)、T形沟槽(外倾沟槽)和燕尾槽(内倾沟槽)等不同沟槽形状对密封性能的影响。借助有限元分析技术,模拟O形密封在外倾沟槽、直角沟槽和内倾沟槽中的宏观形变、内部应力分布以及接触压力分布。基于混合润滑理论,对密封接触区的油膜厚度、微观接触压力以及油膜压力进行综合分析,进一步探究3种沟槽形状在O形密封出入行程中对密封区域微观特性的影响,并对比不同沟槽形状下密封件的摩擦力及泄漏量。研究结果显示:由于内倾沟槽对密封件施加指向沟槽底部的挤压力,因此能有效防止密封在往复运动中的扭转和转动;外倾沟槽虽能提供较大的接触压力和较薄的油膜,但因其动压效应的增强,可能增加泄漏风险;对于减少泄漏而言,垂直沟槽在往复密封中表现较为优异;而在降低密封摩擦力方面,侧面内倾的沟槽设计则更为理想。研究结果为液压系统中密封件的设计和优化提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 O形密封 沟槽倾角方向 混合润滑 液压系统 往复密封
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织构化Ti-6Al-4V合金表面热氧化膜的制备及其摩擦学性能
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作者 王校益 徐志彪 +4 位作者 陆浩文 曾心怡 谢森 吴昊 李卫 《材料工程》 北大核心 2026年第1期193-202,共10页
采用激光加工技术在Ti-6Al-4V合金表面织构沟槽型微结构,利用热氧化技术在织构试样表面制备氧化膜。通过摩擦磨损实验,研究Ti-6Al-4V合金经不同表面技术处理后在室温干摩擦工况下的摩擦学性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS... 采用激光加工技术在Ti-6Al-4V合金表面织构沟槽型微结构,利用热氧化技术在织构试样表面制备氧化膜。通过摩擦磨损实验,研究Ti-6Al-4V合金经不同表面技术处理后在室温干摩擦工况下的摩擦学性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、三维测量显微镜、显微维氏硬度仪等分析试样磨损实验前的表面形貌、截面形貌、元素分布、表面显微硬度以及磨损后的微观形貌、磨痕三维形貌等,揭示激光织构复合热氧化处理相较于单一激光织构或热氧化处理的优势以及减摩、抗磨作用机理。结果表明:激光织构复合热氧化试样相较于另两种单一处理试样的摩擦因数波动较小且稳定,当法向载荷为3 N时,与单一激光织构试样和单一热氧化试样相比磨损率分别下降66%,68%。当法向载荷增大到10 N时,与单一激光织构试样和热氧化试样相比磨损率分别下降27%,38%。激光织构复合热氧化试样表面磨粒磨损现象消失,黏着磨损现象降低,可兼具单一激光织构试样捕获磨屑的能力和单一热氧化试样优异的承载能力,对基体形成多重保护机制,很好地提升干摩擦工况下Ti-6Al-4V合金表面的摩擦学性能。 展开更多
关键词 TI-6AL-4V 激光织构 热氧化 摩擦磨损 磨损机制
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K9玻璃微观力学性能的微纳米压痕和划痕试验研究
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作者 霍帅涛 陈国美 +4 位作者 倪自丰 俞杰 卢学玉 卞达 钱善华 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期47-55,共9页
K9玻璃凭借其优异的物理化学特性,被广泛地应用于光学仪器、航空航天、微电子等领域。然而K9玻璃作为一种典型的硬脆材料,在加工时容易产生表面裂纹和损伤,影响其使用性能。为了研究K9玻璃的微观力学性能和损伤机制,使用Berkovich压头... K9玻璃凭借其优异的物理化学特性,被广泛地应用于光学仪器、航空航天、微电子等领域。然而K9玻璃作为一种典型的硬脆材料,在加工时容易产生表面裂纹和损伤,影响其使用性能。为了研究K9玻璃的微观力学性能和损伤机制,使用Berkovich压头和球形压头对K9玻璃进行纳米压痕和微米划痕测试。纳米压痕试验表明,加载和卸载曲线的幂律函数的拟合参数与最大压痕位移和载荷有关,残余位移与最大位移之比、压痕弹性功与总功之比、压痕硬度与平面应变模量之比均呈线性关系。划痕试验表明,穿透深度随着垂直载荷的增加而呈现出线性增加,摩擦因数则随着外加载荷呈现不稳定波动,推测K9玻璃的损伤经历了弹塑性变形到脆性断裂的过程。通过纳米压痕试验得到K9玻璃的硬度为7.40 GPa,弹性模量为80.59 GPa。基于压痕能量法得到的K9玻璃的断裂韧性值,与基于线弹性断裂力学的球形压头划痕测试得到的断裂韧性值相吻合。结合压痕与划痕测试的结果,计算了K9玻璃表面产生裂纹时的临界载荷,发现其与材料的硬度值及断裂韧性值密切相关。 展开更多
关键词 K9玻璃 纳米压痕 微米划痕 断裂韧性 临界载荷
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氮气流量比对三靶高功率脉冲磁控共溅射(TiSiAlCrV)N薄膜结构和性能的影响
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作者 张玉芬 于涵 +3 位作者 马凯丽 范海龙 林铁贵 强德宇 《表面技术》 北大核心 2026年第1期96-106,187,共12页
目的研究氮气流量比(R_(N_(2)))对(TiSiAlCrV)N薄膜化学成分、相组成、沉积速率、微观结构及性能的影响,提高65Mn钢的耐磨和耐蚀性能。方法使用相位可控三靶高功率脉冲磁控共溅射,在不加热条件下制备(TiSiAlCrV)N高熵合金氮化物薄膜,通... 目的研究氮气流量比(R_(N_(2)))对(TiSiAlCrV)N薄膜化学成分、相组成、沉积速率、微观结构及性能的影响,提高65Mn钢的耐磨和耐蚀性能。方法使用相位可控三靶高功率脉冲磁控共溅射,在不加热条件下制备(TiSiAlCrV)N高熵合金氮化物薄膜,通过掠入射X射线衍射仪、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机和电化学工作站分别测试薄膜物相、硬度(H)和弹性模量(E)、耐磨性能、耐蚀性能,并通过扫描电子显微镜、能谱仪和白光干涉仪表征薄膜的化学成分、表面形貌、截面形貌及磨痕形貌。结果(TiSiAlCrV)N薄膜均具有NaCl(B1)型FCC结构,氮气流量比不影响薄膜物相。随着R_(N_(2))的增大,薄膜氮元素含量略有增加,沉积速率逐渐减小,晶格常数逐渐增大,晶粒尺寸逐渐减小;在R_(N_(2))为25%时,薄膜的择优取向为(220),其他R_(N_(2))薄膜的择优取向为(111);薄膜的H、H/E、H^(3)/E^(2)随着R_(N_(2))的增大而增大,当R_(N_(2))为66.7%时达到最大值,分别约为14.77 GPa、0.071、0.075 GPa;在R_(N_(2))为66.7%时,薄膜的磨损率最低,约为6.84×10^(-6)mm^(3)/(N·m),其磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损,其他R_(N_(2))薄膜磨损机制均为磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损;R_(N_(2))为66.7%时薄膜的结构致密,具有最优的耐蚀性能。结论(TiSiAlCrV)N高熵合金氮化物薄膜可有效提高65Mn钢的耐磨和耐蚀性能,R_(N_(2))为66.7%时薄膜具有最优的耐磨和耐蚀性能。 展开更多
关键词 高功率脉冲磁控共溅射 氮气流量比 高熵合金氮化物薄膜 摩擦磨损 腐蚀
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