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服役环境下高速列车拖车基础制动装置动态响应分析
1
作者 杨林川 靳明旭 +3 位作者 杨万坤 楚明 王志伟 莫继良 《铁道学报》 北大核心 2025年第9期66-74,共9页
为研究高速列车在真实服役过程中的拖车基础制动装置动态特性,建立考虑制动盘、夹钳和吊架柔性变形及轨道不平顺激励的三维刚-柔耦合车辆系统动力学模型,通过与线路试验数据对比,验证了车辆系统动力学模型的准确性。基于此,系统研究车... 为研究高速列车在真实服役过程中的拖车基础制动装置动态特性,建立考虑制动盘、夹钳和吊架柔性变形及轨道不平顺激励的三维刚-柔耦合车辆系统动力学模型,通过与线路试验数据对比,验证了车辆系统动力学模型的准确性。基于此,系统研究车辆制动时基础制动装置的动力学行为。结果表明:相较于传统的刚性制动装置模型,考虑制动盘、夹钳和吊架的柔性变形能更加准确地反映服役过程中基础制动装置的动态特性;此外,车辆制动会引起轮对和构架的点头运动,导致制动盘和夹钳的纵向振动加剧;随着车辆制动力的增加,制动盘和夹钳的纵向振动均明显加剧,夹钳的垂向振动减小,然而制动力的变化对制动盘垂向振动的影响较小。因此,在基础制动装置的结构设计与动力学行为评估中,需重点考虑轮对、制动盘及构架等部件纵向与点头运动的影响。 展开更多
关键词 高速列车 基础制动装置 动态响应 柔性变形 制动力
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磁控溅射类金刚石薄膜耐磨润滑性的研究综述
2
作者 王建刚 范宇星 +4 位作者 张欣 王玉江 罗伟 王磊 汪晶晶 《材料保护》 2025年第4期30-39,共10页
类金刚石薄膜(Diamond-Like Carbon,DLC)因其优异的润滑耐磨性能在多个领域备受关注。本文系统综述了磁控溅射技术在DLC薄膜制备中的研究进展,重点探讨了工艺参数及元素掺杂对薄膜性能的调控机制。首先,分析了气体流量比、偏置电压和电... 类金刚石薄膜(Diamond-Like Carbon,DLC)因其优异的润滑耐磨性能在多个领域备受关注。本文系统综述了磁控溅射技术在DLC薄膜制备中的研究进展,重点探讨了工艺参数及元素掺杂对薄膜性能的调控机制。首先,分析了气体流量比、偏置电压和电流等关键参数对DLC薄膜微观结构及摩擦学性能的影响:通过优化气体流量比(如Ar/CH4)可调控sp^(2)/sp^(3)键比例,降低摩擦系数;控制偏置电压能够平衡薄膜硬度与表面缺陷;调节电流则直接影响离子通量及sp^(3)键稳定性。其次,总结了非金属(Si、N、F)与金属(Cr、Ti)元素掺杂的作用机理:Si掺杂增强高温稳定性并降低残余应力,N掺杂促进石墨化结构形成,F掺杂通过C-F键钝化表面悬键;Cr和Ti的引入则通过碳化物相抑制氧化并优化力学性能。最后对DLC薄膜技术的未来发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 耐磨润滑 类金刚石薄膜 磁控溅射 沉积条件 掺杂
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高速铁路钢轨波磨激励下轮轨瞬态响应分析
3
作者 王文静 闫伟 +6 位作者 吴波文 崔晓璐 潘家保 胡焰 王雪飘 王力红 夏仕敏 《表面技术》 北大核心 2025年第11期50-62,共13页
目的研究高速铁路波磨激励下的轮轨瞬态响应。方法建立了高速铁路轮轨系统瞬态滚动接触有限元模型,提出了一个改进的轮轨瞬态滚动接触模拟方案,改进的方案采用混合拉格朗日/欧拉方法在静态分析中为轮对施加转速,获得稳态滚动接触解,可... 目的研究高速铁路波磨激励下的轮轨瞬态响应。方法建立了高速铁路轮轨系统瞬态滚动接触有限元模型,提出了一个改进的轮轨瞬态滚动接触模拟方案,改进的方案采用混合拉格朗日/欧拉方法在静态分析中为轮对施加转速,获得稳态滚动接触解,可以避免传统方案在动态分析中施加转速引起的强烈初始扰动。基于该模型研究了高速铁路钢轨波磨激励下轮轨垂向力、纵向力以及接触斑内应力的变化特征,并讨论了波磨波长和波深对轮轨瞬态响应的影响。结果当速度提高到500 km/h时,轮轨接触解稳定所需的动态松弛区长度仅为1250 mm。轮对以300 km/h的速度滚过65 mm的波磨时,轮轨垂向力和纵向力振动频率相同,但相位存在差异。在轮对通过波磨波峰和波谷之间的位置时,接触斑中心向靠近波磨几何一侧转移。波长为65 mm的波磨深度增长到105μm时,轮重减载率为0.65。波磨波长为65 mm和125 mm时,轮轨垂向力和纵向力均呈现单波长特征。结论改进的模拟方案在较短的动态松弛区内即可获得稳定的接触解;波磨会激起强烈的轮轨动作用力;波磨深度越大,激发的轮轨动作用力越强烈。垂向力和纵向力峰谷值与波磨深度成线性关系。波磨波长与轮轨力振动幅值不存在简单的线性关系。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨波磨 瞬态滚动接触 拉格朗日/欧拉方法 显式动力学分析
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制动片关键参数对制动系统稳定性试验分析
4
作者 林东东 鄢晓宇 +3 位作者 陈丙三 张福江 丁逸宁 董世超 《机械强度》 北大核心 2025年第3期41-50,共10页
为探究制动片关键参数对制动系统动力学特性的影响,基于滑块-转盘结构的摩擦试验机展开试验研究。试验研究制动片关键参数(转速、压力、质量、制动半径等)及制动环境(干摩擦、湿润、泥沙)对制动系统稳定性的影响。同时,建立制动片制动... 为探究制动片关键参数对制动系统动力学特性的影响,基于滑块-转盘结构的摩擦试验机展开试验研究。试验研究制动片关键参数(转速、压力、质量、制动半径等)及制动环境(干摩擦、湿润、泥沙)对制动系统稳定性的影响。同时,建立制动片制动系统动力学模型,利用自相关系数这一数学工具和试验结果进行对比。结果表明,制动片关键参数对制动系统动力学特性有明显影响;在不同的制动片质量、摩擦学参数、制动片半径、制动环境的情况下,制动摩擦力信号的混沌特性出现扩大或缩小的趋势,可以通过调整制动片关键参数来抑制混沌振动。该研究可以为制动片系统的制动策略优化与降噪抑振提供一定参考。 展开更多
关键词 制动系统 摩擦振动 试验分析 混沌特性 摩擦模型
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复合织物自润滑衬垫的性能优化研究
5
作者 梁磊 薛锋 姚卫刚 《上海化工》 2025年第4期13-18,共6页
针对用于高温、高负载工况下的自润滑关节轴承,通过综合优化策略,全面提升聚四氟乙烯(PTFE)复合织物自润滑衬垫的性能。首先,通过动态机械分析和差示扫描分析对PTFE混纺纤维---聚醚醚酮(PEEK)与间位芳纶(Nomex)的热稳定性和力学性能进... 针对用于高温、高负载工况下的自润滑关节轴承,通过综合优化策略,全面提升聚四氟乙烯(PTFE)复合织物自润滑衬垫的性能。首先,通过动态机械分析和差示扫描分析对PTFE混纺纤维---聚醚醚酮(PEEK)与间位芳纶(Nomex)的热稳定性和力学性能进行了对比,结果显示Nomex纤维在高温环境下的性能更优。随后,采用等离子体与表面活性剂联合预处理技术,通过精确调控酚醛树脂和热塑性增韧聚酰胺树脂的配比,成功制备出具有优异自润滑性和耐磨性的PTFE/Nomex织物衬垫材料。实验结果表明,综合优化措施能够显著提高织物衬垫的整体性能,特别是在高温和化学腐蚀环境下的应用潜力。 展开更多
关键词 PTFE织物 自润滑衬垫 增强纤维 表面活性剂 酚醛树脂 性能优化
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吊环模具磨损滑移速度和磨损表面温度研究
6
作者 张文飞 彭丹华 《模具制造》 2025年第6期162-164,167,共4页
针对内燃机吊环模具的磨损问题,系统分析了其磨损机理及滑移速度、表面温度对磨损行为的影响。通过实验与数值模拟相结合的方法,探讨了吊环模具在高温度、高压环境下的磨损特性。通过有限元模拟验证了模具温度场分布及应力应变规律,为... 针对内燃机吊环模具的磨损问题,系统分析了其磨损机理及滑移速度、表面温度对磨损行为的影响。通过实验与数值模拟相结合的方法,探讨了吊环模具在高温度、高压环境下的磨损特性。通过有限元模拟验证了模具温度场分布及应力应变规律,为优化模具结构设计、材料选择及工艺参数控制提供了理论依据。本研究为提升吊环模具使用寿命及服役性能提供了重要参考。 展开更多
关键词 内燃机吊环模具 磨损机理 表面温度 数值模拟
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环状过盈配合零件热变形仿真及试验研究
7
作者 李东伟 屈文 +1 位作者 许崇林 严小烨 《机械工程师》 2025年第12期115-119,共5页
针对过盈量较大或过盈配合段上下存在结构尺寸干涉的过盈配合轴类零件,通常是将其中一个轴类零件加热到一定温度,短暂消除孔-轴间的过盈量后完成孔-轴的装配工作。文中提出热变形数值仿真方法,预测环状薄壁零件(套环)的温度-时间变化曲... 针对过盈量较大或过盈配合段上下存在结构尺寸干涉的过盈配合轴类零件,通常是将其中一个轴类零件加热到一定温度,短暂消除孔-轴间的过盈量后完成孔-轴的装配工作。文中提出热变形数值仿真方法,预测环状薄壁零件(套环)的温度-时间变化曲线和内径-温度变化曲线,并通过热变形试验验证仿真计算方法的可行性。结果表明,数值模拟结果能较准确地预测套环冷却过程中内径和温度的变化规律。在此基础上,通过数值仿真分析对环状薄壁零件的最低加热温度及装调最长许用时间进行参数预测,对实际装配过程具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 轴类零件 过盈配合 加热装配 参数预测
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生物摩擦腐蚀在骨科领域的相关体外研究进展
8
作者 杨抒 蒲建 +2 位作者 张家振 丁金聚 刘斌 《中国医药导刊》 2025年第1期27-33,共7页
金属假体在体内会受到循环载荷、运动和体液等多重因素的影响,进而产生摩擦腐蚀损伤并释放金属离子,导致局部组织的不良反应,诱发假瘤和假体失效。科学、系统地评估金属假体的耐腐蚀性能是保障患者生活质量的有效手段。囿于当前技术,在... 金属假体在体内会受到循环载荷、运动和体液等多重因素的影响,进而产生摩擦腐蚀损伤并释放金属离子,导致局部组织的不良反应,诱发假瘤和假体失效。科学、系统地评估金属假体的耐腐蚀性能是保障患者生活质量的有效手段。囿于当前技术,在体实时监测假体的腐蚀行为较难实现,临床上多采用体外测试的方法研究假体的耐腐蚀性能和潜在损伤机理。本研究通过检索、总结、归纳现行的技术标准、测试方法和相关研究文献,聚焦生物摩擦腐蚀在骨科领域的相关体外研究进展,阐述了以髋关节和接骨板为代表的骨科产品在生物摩擦腐蚀方面的体外研究现状和临床风险,并对生物摩擦腐蚀的防护与控制措施进行了探讨,进一步总结了金属植入物在体生物摩擦腐蚀的损伤机制;同时,结合现行审评要求及审评经验探讨了相关产品在注册审评过程中的风险点,指出了当前性能评价方法存在的局限性,以期为制造商进行相关临床前验证研究提供指导建议,为今后建立系统性、层次性的金属假体摩擦腐蚀评价体系提供参考和可行思路。 展开更多
关键词 生物摩擦腐蚀 医疗器械 体外测试 研究现状
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金属构件表面织构摩擦学性能的研究进展 被引量：4
9
作者 袁丕琪 房纪涛 +2 位作者 王立群 梁浩 付秀丽 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第5期114-121,共8页
金属构件是各种机器的必要组成部分,金属构件的磨损是机器失效的主要原因。金属构件表面织构技术作为提高金属材料表面摩擦学性能的方法,在机械、航天、化学、冶金和生物工程等很多领域已经被广泛应用。文章对相关研究成果进行了总结,... 金属构件是各种机器的必要组成部分,金属构件的磨损是机器失效的主要原因。金属构件表面织构技术作为提高金属材料表面摩擦学性能的方法,在机械、航天、化学、冶金和生物工程等很多领域已经被广泛应用。文章对相关研究成果进行了总结,重点对金属构件表面织构在干摩擦、边界润滑和流体润滑3种主要润滑形式下的减摩机理展开了讨论;揭示了金属构件表面织构在不同润滑形式下的主要减摩机理;归纳了金属构件表面织构的几何特征对其改善摩擦学性能的影响,包括织构的形状、深度、面密度和排列方式。文章还分析了各几何特征的最佳值及其与摩擦学性能的一般规律,发现几何参数合理的金属构件表面织构对降低金属构件表面摩擦系数,提高抗磨性能和油膜承载能力具有积极作用,且各种几何特征对金属构件表面织构摩擦学性能的提高是相互影响的。 展开更多
关键词 表面织构 减摩性能 几何特征 表面技术
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液体辅助激光加工织构及表面摩擦特性研究
10
作者 黄珂 杨发展 +3 位作者 扈伟昊 林云龙 杨宇 刘朝伟 《机床与液压》 北大核心 2024年第2期62-67,共6页
为了缓解切削加工钛合金等难加工材料过程中存在的刀具磨损等问题,采用激光器分别在空气介质和液体辅助条件下在YG6硬质合金刀具表面加工直线沟槽织构,在UMT直线往复摩擦磨损试验机上测试了不同工艺加工所得织构刀具的摩擦及磨损性能,... 为了缓解切削加工钛合金等难加工材料过程中存在的刀具磨损等问题,采用激光器分别在空气介质和液体辅助条件下在YG6硬质合金刀具表面加工直线沟槽织构,在UMT直线往复摩擦磨损试验机上测试了不同工艺加工所得织构刀具的摩擦及磨损性能,通过体视显微镜对磨损形貌进行表征分析,采用计算流体力学方法对试验进行模拟仿真,并结合流体动力学分析,探究织构刀具在润滑条件下的减摩机制。结果表明:激光加工工艺显著影响硬质合金刀具表面在切削液润滑条件下的摩擦磨损行为,液体辅助激光加工所得织构表面表现出较好的抗摩擦磨损性能,摩擦因数相对于无织构刀具表面降低了78.2%,主要是由于在摩擦过程中刀具-工件接触区的油膜产生了较好的楔形效应,改善了摩擦过程中的润滑状态,提高了摩擦学性能。 展开更多
关键词 表面织构 液体辅助激光加工 摩擦磨损 动压润滑
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磁流变脂组分对其动态流变性能的影响
11
作者 胡志德 张寒松 +3 位作者 张时豪 赵湖钧 许春霞 蒋昊洋 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期37-46,共10页
采用原位皂化工艺制备了基于不同类型载液和磁性颗粒的磁流变脂,使用智能磁流变仪分别考察了基础油类型及黏度、磁性颗粒粒径对磁流变脂流变性能的影响,并用自然沉降法考察了基于不同组分的磁流变脂的沉降稳定性。实验结果表明,通过改... 采用原位皂化工艺制备了基于不同类型载液和磁性颗粒的磁流变脂,使用智能磁流变仪分别考察了基础油类型及黏度、磁性颗粒粒径对磁流变脂流变性能的影响,并用自然沉降法考察了基于不同组分的磁流变脂的沉降稳定性。实验结果表明,通过改变基础油类型和调节基础油的黏度可控制磁流变脂的内部骨架结构,有效地改善磁流变脂的磁流变性能和沉降稳定性;增大磁性颗粒的粒径可提高磁流变脂的流动性,增大磁场下磁流变脂的结构强度,增强其磁流变效应。 展开更多
关键词 智能材料 磁流变脂 基础油 流变性能 沉降稳定性
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石墨对铜基自润滑材料高温摩擦磨损性能的影响 被引量：77
12
作者 尹延国 刘君武 +3 位作者 郑治祥 郑玉春 刘焜 解挺 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期216-220,共5页
通过基体多元合金化和选用不同粒度的石墨颗粒,采用常规粉末冶金方法制备了铜基石墨固体自润滑材料,在大越式OAT-U型摩擦磨损试验机上考察了复合材料从室温到500℃温度条件下的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌,进... 通过基体多元合金化和选用不同粒度的石墨颗粒,采用常规粉末冶金方法制备了铜基石墨固体自润滑材料,在大越式OAT-U型摩擦磨损试验机上考察了复合材料从室温到500℃温度条件下的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜观察分析磨损表面形貌,进而探讨其摩擦磨损机理.结果表明:在室温条件下,石墨颗粒越小,则复合材料的摩擦系数越小,减摩自润滑效果越好;在室温至500℃条件下,选用合适的石墨粒度(0.3～0.5mm)和多元基体合金化,可使铜基石墨固体自润滑材料保持较好的自润滑特性. 展开更多
关键词 铜基合金 石墨 自润滑复合材料 高温摩擦磨损性能
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柠条、沙柳根与土及土与土界面摩擦特性 被引量：61
13
作者 邢会文 刘静 +4 位作者 王林和 姚喜军 王成龙 张永亮 周丹丹 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期87-91,共5页
通过直剪试验研究了垂直荷载、土体干密度、土体含水率对柠条根-土界面、沙柳根-土界面以及土-土界面摩擦特性的影响.结果表明:柠条根-土界面、沙柳根-土界面与土-土界面的剪切特性相似,均服从莫尔-库仑理论;柠条根-土界面、沙柳根-土... 通过直剪试验研究了垂直荷载、土体干密度、土体含水率对柠条根-土界面、沙柳根-土界面以及土-土界面摩擦特性的影响.结果表明:柠条根-土界面、沙柳根-土界面与土-土界面的剪切特性相似,均服从莫尔-库仑理论;柠条根-土界面、沙柳根-土界面的摩擦系数随着土体干密度的增大而增大;土壤含水率对柠条根-土界面、沙柳根-土界面摩擦系数和黏聚力的影响与素土相同,三者的摩擦系数随含水率增加逐渐减小,而黏聚力随着含水率增大呈先增大后减少的变化.在自然生境下主要根系分布层,柠条、沙柳的根-土界面摩擦系数大于土-土界面,尽管根-土界面黏聚力小于土-土界面黏聚力,但是根-土界面的摩擦系数的增大仍使根-土界面抗剪强度大于土-土界面,说明根-土结合面抵抗位移的能力大于土-土界面;2种植物相比,柠条根系抵抗根-土分离的能力优于沙柳. 展开更多
关键词 柠条 沙柳 根-土界面 摩阻特性
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陶瓷润滑油添加剂对镀铬缸套磨损自修复特性的影响 被引量：33
14
作者 田斌 王成彪 +3 位作者 岳文 马向东 郭凤炜 刘家浚 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期574-579,共6页
将羟基硅酸铝类陶瓷润滑油添加剂长时间（26万公里）作用后的实际发动机缸套解体，通过原子力显微镜、纳米压痕仪、扫描电子显微镜、扫描俄歇微探针以及显微共焦拉曼光谱仪等对其摩擦表面进行分析，探讨了该添加剂的作用机理．结果表明... 将羟基硅酸铝类陶瓷润滑油添加剂长时间（26万公里）作用后的实际发动机缸套解体，通过原子力显微镜、纳米压痕仪、扫描电子显微镜、扫描俄歇微探针以及显微共焦拉曼光谱仪等对其摩擦表面进行分析，探讨了该添加剂的作用机理．结果表明：该陶瓷添加剂表现出明显的磨损自修复功能，可以很好地覆盖和修补缸套表面原有的裂纹，显著降低缸套表面的粗糙度，改善缸套的润滑性能；摩擦表面生成由富C层和过渡层组成、厚度250—450nm左右且分布不均匀的修复改性层，初步推测其中富C层为类金刚石结构；该陶瓷添加剂本身并不参与修复改性层的构建，但能够发挥关键而复杂的催化作用。 展开更多
关键词 陶瓷润滑油添加剂 摩擦磨损 镀铬缸套 修复改性层 磨损自修复
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不同介质中聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能 被引量：20
15
作者 汪怀远 冯新 +2 位作者 史以俊 何鹏 陆小华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1053-1058,共6页
分别在碱液、水、油和干摩擦条件下考察了碳纤维和玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能。利用SEM观察了不同介质中磨损面和对摩面的形貌,并探讨了其磨损机理。结果表明,不同介质中摩擦系数的大小关系是μ干>μ水或油>μ... 分别在碱液、水、油和干摩擦条件下考察了碳纤维和玻璃纤维填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能。利用SEM观察了不同介质中磨损面和对摩面的形貌,并探讨了其磨损机理。结果表明,不同介质中摩擦系数的大小关系是μ干>μ水或油>μ碱,磨损率是W水>W干>W碱或油。水、碱和油都不同程度地阻止了转移膜的形成。碱液和油具有很好的冷却与润滑作用,摩擦系数低,磨损小;然而水分子降低了填料和基体的界面粘接强度,造成犁削和磨粒磨损加重。 展开更多
关键词 摩擦磨损 润滑介质 PTFE复合材料 碳纤维 玻纤 氢氧化钠溶液 油润滑 水润滑
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