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关键词： 航空活塞发动机   气缸体   耦合场   失效机理  

摘要： 航空活塞发动机气缸体表面摩擦失效是滑动摩擦应力场、气缸体表面温度场和循环多变功率载荷耦合作用的结果。统计分析了航空活塞发动机在多种工况环境下的摩擦磨损润滑状态,绘制了航空活塞发动机气缸体载荷功率谱。通过多变工况确定多物理场加载参数方案,在SRM-4摩擦试验机上给定功率、温度、载荷和滑油量拟耦合摩擦环境测试废旧气缸体。通过检测气缸体表面状态参数,检验拟废旧气缸体摩擦前后的表面状态。通过拟耦合研究了气缸体应力场、温度场、载荷功率变化对气缸体摩擦系数的影响。结果表明:气缸体表面摩擦系数随温度的增加呈指数增加;低温段(92℃)和中温段(145℃)时,摩擦系数对载荷在35~38N时的变化较为敏感,摩擦系数随载荷的增加而增加,磨损形式以疲劳磨损、疲劳点蚀为主;大于38 N后,载荷对摩擦系数的影响较小;高温段(198℃),载荷对摩擦系数的影响程度减小,温度是主要影响因素,摩擦形式由磨粒磨损(两体/三体磨损)转变为粘着磨损。摩擦系数随频率的变化相对较小。

关键词： 烧结温度   分子动力学模拟   聚四氟乙烯   聚醚醚酮   石墨烯  

摘要： 为探究石墨烯填充聚醚醚酮/聚四氟乙烯(PEEK/PTFE)复合材料制备过程中烧结温度对复合材料摩擦磨损性能的影响,基于分子动力学模拟研究方法,分别构建10%PEEK/PTFE和1%石墨烯/10%PEEK/PTFE体系模型,通过模拟复合材料制备过程中不同的烧结温度,得到复合材料对应的力学和摩擦学性能相关参数。在不同烧结温度制得10%PEEK/PTFE和1%石墨烯/10%PEEK/PTFE样品,进行了摩擦磨损试验及磨损形貌分析。结果表明,采用石墨烯填充PEEK/PTFE复合材料可以有效改善复合材料的摩擦磨损特性,不同烧结温度对复合材料分子间作用力、材料力学特性和摩擦特性表现出不同程度的影响,当烧结温度为360℃时,复合材料分子间作用力、材料力学特性和摩擦特性均达到峰值。

关键词： 压力钢管   磨损   腐蚀   结构健康监测  

摘要： 水电站压力钢管在腐蚀及泥沙环境中服役,会遭受严重的泥沙磨损和介质腐蚀。压力钢管球阀段的结构健康监测,能够有效避免发生结构致命安全隐患,状态预测预警以及延长设备运营寿命。对于结构健康监测包括材料腐蚀及荷载作用下的结构承力安全,进行应变等反映结构变化的参数和金属腐蚀的监测。

关键词： 不锈钢   车削加工   刀具磨损  

摘要： 从不锈钢筒体车削加工的角度,运用因果分析法,分析了不锈钢筒体加工过程中刀具异常磨损的原因。结合不锈钢材质加工特点,提出了不锈钢筒体车削刀具磨损问题的解决方案:采用风冷+微量切削液相互作用的冷却方法,改善不锈钢筒体加工工况,有效减少刀具磨损,保证了筒体加工质量。

关键词： 电站锅炉   冲蚀磨损   涂层防护技术  

摘要： 本文深入探讨了电站锅炉管道在高温环境下的冲蚀磨损现象,以及涂层防护技术的核心要素。探究高温环境中冲蚀磨损的成因,涵盖流体冲击、颗粒物悬浮、化学腐蚀等现象,并阐述应对这些挑战的策略。详述耐磨材料的选择、表面处理技术与涂层保护等策略,以及涂层技术的性能需求和各类涂层的特性,金属、陶瓷,以及功能性与纳米涂层等。探究多层结构涂层、智能涂层以及集成智能材料的前沿科技。这些研究揭示了涂层技术在增强管道耐用性与抗腐蚀性方面的创新魅力,赋予管道保护以多元化、智能化的新篇章。

关键词： 硬质合金刀具   钛合金   刀具磨损   刀具平均寿命  

摘要： 针对硬质合金刀具在铣削钛合金过程中容易失效而导致平均寿命低的问题,开发了0.5μm WC颗粒和12%Co配比的新型硬质合金材料刀具,与市场上2种主流刀具进行钛合金湿式铣削磨损对比实验。根据拍摄的刀具前后刀面磨损形貌,分析了3种刀具的失效形式及磨损机理。结果表明,在铣削前期新型刀具圆周后刀面呈现出均匀的磨损带,磨损以粘结磨损和磨粒磨损为主,在铣削后期出现裂纹、崩缺等不均匀磨损;整个磨损过程主要经历初期磨损、稳定磨损和急剧磨损3个阶段。与对比刀具相比,新型材料刀具平均寿命更高、抗崩性能更好、更利于钛合金的加工。

关键词： 数值模拟   磨损   极限强度   寿命预测  

摘要： 运用ANSYS有限元分析软件,针对悬挂链在海洋环境下由于磨损造成的极限强度变化,进行了数值模拟研究。首先,建立有限元模型,确定承受拉伸载荷的悬挂链易发生破断的重点区域;然后,根据Archard磨损理论,在5级磨损(1/2/3/4/5mm)条件下累积磨损量,得到悬挂链在不同磨损等级下的磨损速度;最后,计算悬挂链在失效准则下的破断力,并根据磨损速度-磨损量-破断力的映射关系,得到悬挂链许用破断力与累计使用时间随磨损量的变化情况。结果表明:采用3级锚链钢的悬挂链环连续工作约2.7×10^(4)h磨损量近5mm,许用破断力下降4.2t。基于以上数值模拟方法,可实现典型工况下悬挂链的极限强度评估和在线寿命预测,为预防悬挂链失效提供了一定理论依据。

关键词： 变双曲圆弧齿线圆柱齿轮   传动界面   Archard磨损理论   齿面磨损   敏感性分析  

摘要： 为揭示变双曲圆弧齿线圆柱齿轮(VH-CATT圆柱齿轮)齿面磨损特性,结合Archard磨损理论与主平面重合的椭圆等效接触模型,建立了VH-CATT圆柱齿轮传动界面磨损模型,利用有限元方法获取了齿面法向载荷与接触压力,通过数值计算验证了所建立模型的正确性,并探究了准静态工况下VH-CATT圆柱齿轮传动的齿面磨损规律。研究结果表明,VH-CATT圆柱齿轮沿齿线方向的磨损深度呈半椭圆形分布,在齿根附近磨损深度最大,在节圆附近磨损深度最小,啮合频次的增加对齿面磨损深度的影响逐渐趋于平缓;通过设计参数的敏感性分析可知,增大传动比、模数、齿线半径、压力角可以有效地改善齿面磨损。研究可为提高VH-CATT圆柱齿轮传动精度与效率、减磨延寿提供理论基础。

关键词： 淬火温度   摆线轮   微观组织   摩擦磨损  

摘要： 对GCr15轴承钢摆线轮在不同温度淬火及低温回火后的组织、物相和硬度进行分析,通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜对其摩擦磨损性能进行测试和表征。结果表明:经不同温度淬火及低温回火后,试样的组织主要由马氏体、碳化物和残留奥氏体组成。随着淬火温度的升高,试样中碳化物的平均尺寸和体积分数逐渐减小,马氏体含量也逐渐减少,而残留奥氏体含量逐渐升高,硬度先升高后降低;试样的摩擦系数与磨损率随淬火温度的升高先减小后增大,磨损机制主要为磨粒磨损,当淬火温度为840℃时,试样的磨损最轻微,耐磨性能最佳。

关键词： 机器人砂带磨削   声信号   Archard模型   遗传算法优化BP神经网络  

摘要： 目的金字塔砂带连续磨损会引发钝峰、材料去除能力差和产热多等问题,为避免砂带磨损造成加工效率持续降低和工件表面质量逐渐恶化,需提高金字塔砂带磨损预测能力。方法在配有声音采集系统的力控机器人磨削系统中对钛合金工件进行了砂带磨损试验;基于Archard模型建立了金字塔砂带磨损模型,并对金字塔砂带磨损程度进行量化;然后利用短时傅里叶和小波包分解分析、提取砂带磨损相关的声音特征;基于声音信号特征建立GA-BP模型,并对金字塔砂带磨损状态进行预测。结果K_(r)与R_(0)规律相近,随着磨削速度的增大而略微增大。对磨削声音进行小波包分解,DD2频段的声音特征随磨削时间逐渐降低,相较于其他频段更具有规律性。提取DD2频段的声音信号特征建立GA-BP模型,并对金字塔砂带磨损状态进行预测。结果表明,决定系数(R^(2))大于0.8,平均绝对误差(MAE)小于0.04,平均偏差误差(MBE)在±0.002之间,均方误差(RMSE)小于0.05。结论随着砂带的磨损,金字塔尖锐的胞体开始磨平,单颗胞体的局部压力逐渐减小,材料去除能力减弱,产生的微振荡越来越弱,高频信号的声音特征逐渐下降。通过DD2频段声音信号特征建立的GA-BP模型对金字塔砂带磨损状态进行预测,具有准确性和稳定性。