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关键词： 轮胎磨损颗粒   石英砂柱   腐殖酸   pH   穿透曲线  

摘要： 轮胎磨损颗粒(Tire wear particles,TWPs)作为微塑料(Microplastics,MPs)的重要种类之一,当下其生态风险已受到生态学家的高度重视。通常,颗粒型污染物的环境行为过程是其生态风险的重要影响因素。然而,TWPs在土壤等多孔介质中的迁移过程及影响机制至今尚未见报道。选择冷冻破碎制备的冷冻破碎轮胎磨损颗粒(C-TWPs)以及道路磨损产生的滚动摩擦轮胎磨损颗粒(R-TWPs)和滑动摩擦轮胎磨损颗粒(S-TWPs)为典型研究对象,以石英砂柱来模拟研究TWPs在土壤等环境多孔介质中的迁移行为,并探究天然有机物腐殖酸(HA)及不同pH(4、7和10)环境对以上三种类型TWPs迁移行为的影响。结果显示:HA(50 mg·L^(-1))能够显著增强三种类型TWPs的迁移性,并且在HA(50 mg·L^(-1))存在下,不同pH(4、7和10)对TWPs迁移行为影响不同,中碱性环境(pH=7/10)更有利于TWPs的迁移。主要原因在于,HA存在或(和)中碱性环境有利于(同时)增大TWPs和石英砂颗粒表面的Zeta电位值(绝对值),此时,一方面TWPs的分散性得到改善,有较小的粒径分布,另一方面增加了TWPs和石英砂颗粒间的静电排斥力,有助于TWPs的迁移。值得注意的是,HA存在和不同pH环境条件下,低温破碎制备的C-TWPs的迁移性较R-TWPs和S-TWPs强,主要由于C-TWPs制备时携带有较多的负电荷、较小的等电点和较强的疏水性,上述性质也可促使其吸附更多的HA,从而加强其电负性;而R-TWPs和S-TWPs由于粘附了道路矿物、金属盐或灰尘而减弱以上性质,表面具有较小的电负性。研究结果揭示了不同类型TWPs在自然界中地球化学迁移行为的差异性,并暗示了研究源头性质(排放方式)以确定同种材质微塑料环境行为及生态风险内在差异的必要性。

关键词： 平均故障间隔时间   系统工程方法论   可靠性工程   机电产品   机械传动系统   机械系统   故障次数   严酷度  

摘要： 针对目前机械系统可靠性理论和实践中存在的主要问题,从全新的视角出发对机电产品中机械系统的可靠性理论和方法进行了系统的思考并给出一些新的概念,目的是促进我国机电产品中机械系统可靠性的研究和应用,主要内容如下:首先讨论了关于机械系统可靠性的几个相关概念,包括:站在用户的角度对机械系统的可靠性进行了重新定义;提出“当量故障次数”的概念,在此基础上给出考虑了故障严酷度的平均故障间隔时间(MTBFS)的可靠度计算新方法;讨论了有助于消解“乘积负效应”的可靠性分配和预计方法;接着讨论了关于机械系统故障的几个相关概念,包括:提出一种适合机械系统可靠性分析的故障新定义,提出性能故障是机械产品系统重要故障模式的新观点,从机械系统运动的角度出发从理论上系统分析了机械系统所有可能的故障模式(全故障模式),从元动作的运动故障模式出发系统的讨论了组成元动作单元的结构方面的故障原因;最后,讨论了关于多学科综合复杂机电产品可靠性的系统工程方法论,包括:从机械传动系统/机械结构系统/流体驱动系统三个分系统的角度讨论了多学科综合复杂机电产品可靠性工程的系统性分析方法,介绍了一种基于元动作的机械系统可靠性新理论。为了促进学术研究和交流,在每个新概念后都附有笔者认为有进一步研究价值的研究课题,供读者参考。

关键词： FZG   齿轮试验机   擦伤   磨损   微点蚀  

摘要： 齿轮箱设备所用齿轮油最为关键的性能是承载性能。常规理化测试不足以全面评价齿轮油的承载性能,因此国内外研究机构结合机械设备开发了许多评价齿轮油承载性能的试验方法。研究表明:简单的台架测试方法一般与设备实际工况相关性差,在齿轮试验台上使用指定几何结构的齿轮可以更好地表征齿轮润滑剂的承载性能。文章主要阐述了润滑剂对齿轮不同失效模式的影响,以及如何用适当的测试方法量化,并准确表征润滑剂的承载性能。

关键词： 球墨铸铁   微织构   激光烧蚀   原位诱导   机理   摩擦学  

摘要： [目的]为提高球墨铸铁表面的耐磨性,分析了不同激光烧蚀方式对织构化球墨铸铁摩擦磨损性能的影响。[方法]采用传统激光逐点烧蚀方法在球墨铸铁表面直接制备规则的微织构阵列,以及采用激光连续扫描的方式在球墨铸铁表面原位诱导制备不规则的微织构阵列,两种微织构阵列的平均直径和平均面密度保持相同,随后在油润滑条件下进行摩擦磨损试验。通过表面硬度、表面成分、摩擦因数、磨损率等检测,探讨了两种织构化球墨铸铁表面的减摩抗磨性能及机理。[结果]激光逐点烧蚀方式未能提升球墨铸铁的表面硬度,摩擦因数和磨损率分别比原始样件减小9.3%和75%,摩擦磨损试验后表面发生了明显氧化。激光连续扫描方式将球墨铸铁表面硬度由(273±25)HV提升至(428±36)HV,摩擦因数和磨损率分别比原始样件减小20%和78%,摩擦磨损试验后表面未发生明显氧化。[结论]相比逐点烧蚀微织构试样,激光连续扫描制备的微织构样品表面的减摩抗磨性能更优异,同时减少了摩擦时产生犁沟、塑性变形、磨损碎屑等现象,其摩擦学性能的提高归因于非织构区域表面硬度的提高,以及微织构对磨粒的捕捉、储油及动压润滑效应的协同作用。

关键词： 风力发电机组   后市场   塔架   电缆护套   防磨损装置  

摘要： 风力发电机组塔架扭缆处的电缆磨损问题严重影响风机的运行,是风电后市场亟待解决的难题。以某公司后市场2MW服役机型为例,开展风机塔架内扭缆磨损问题统计,深入进行原因剖析,明确边界条件,提出模块化结构的电缆护套设计方案。同时,研究了不同玻纤质量分数对电缆护套力学性能的影响,计算了连接螺栓的预紧力,并在风场进行应用,为风电后市场电缆磨损问题提供了解决方案。

关键词： 激光扫描成像   机械零件   加工缺陷识别   图像重构   缺陷条纹特征   差分处理   曝光量控制  

摘要： 为保证机械零件质量和使用寿命,需全面完成机械零件加工缺陷识别,因此,提出基于激光扫描成像的机械零件加工缺陷识别方法。图像采集模块主要以激光扫描成像系统为核心,完成机械零件成像;利用差分算法和分辨率生成式对抗网络模型,重构采集的图像;采用核主成分分析方法,提取激光图像中的机械零件加工缺陷条纹特征值,将提取结果输入支持向量机中,识别机械零件加工缺陷。测试结果表明:该方法的识别精度最高为97%,识别误差最低为1%,识别效率最快为3 s,可有效处理图像中噪声点、提升图像清晰度,实现机械零件加工缺陷识别。

关键词： 刀具钝化   磁弹磨粒   磨粒磨损   磨粒寿命  

摘要： 为了探究磁弹磨粒在双磁盘刀具钝化中磨损规律以及使用寿命的长短,通过对磁弹磨粒进行受力分析讨论了其磨损失效的形式,得出了影响磁弹磨粒寿命的主要因素。然后,制备出不同质量配比和不同磨粒相类型的磁弹磨粒,采用双磁盘钝化设备进行钝化实验,分析了磁弹磨粒质量配比和磨粒相类型对磁弹磨粒的磨损规律和对刃口表面粗糙度的变化规律,同时还对钝化前后的磁弹磨粒进行X射线能量色散普(EDS)和激光粒度分析。实验结果表明,以氧化铝为磨粒相的磁弹磨粒在钝化过程中主要发生磨粒相磨钝磨损,以金刚石为磨粒相的磁弹磨粒主要发生磨粒相脱落磨损,两种类型的磁弹磨粒都是在质量配比3:1时使用寿命最好。

关键词： 有限元仿真   刀具磨损   切削温度   切削力   残余应力  

摘要： 为分析不同的刀具磨损形式和磨损量对于718镍基合金切削过程和切削结果的影响,基于有限元工具和正交模型对刀具在刀尖圆磨损、后刀面磨损以及月牙洼磨损3种不同磨损形式和不同磨损量条件下对718镍基合金的切削过程进行了相应的仿真。通过建立多个路径对切削过程温度分布和加工后的表面残余应力分布进行提取、求平均值。结果表明,不管何种形式的刀具磨损,都会对切削结果产生明显的影响,随着刀具磨损量的增大,切削力和切削温度都会呈现增大趋势,同时表面残余应力也基本上呈现不断恶化的趋势,不过前期切削温度未能使得材料产生更多的热塑性变形时,切削力占主导作用,此时残余应力的变化呈现相应的反常现象。

关键词： 风力机   风沙环境   翼型   流动控制   磨损   气动性能   数值模拟  

摘要： 为研究风沙环境下流动控制方式对于NACA 0012翼型气动性能和冲蚀磨损的影响,通过在风力机翼型前缘布置微小圆柱来控制气流流动,采用离散项模型和SST k-ω湍流模型对控制翼型进行数值计算。结果表明:攻角较小时,微小圆柱处于X=0.04、Y=-0.03位置时控制效果最佳,可抑制流动分离,相比原翼型升阻比提高149.72%;微小圆柱处于X=0.02、Y=-0.02位置时翼型冲蚀磨损的减小量最大,相比原翼型减小97.66%;微小圆柱处于最优区域时翼型升阻比提高的同时冲蚀磨损量也会减小。

关键词： S Zorb装置   转剂线   腐蚀风险   气固两相流   磨损特性  

摘要： 催化裂化汽油吸附脱硫技术(S Zorb)是一种清洁汽油生产的核心技术,近年来,S Zorb装置中出现的转剂线磨损和泄漏等问题已成为石油化工行业内的共性难点问题。某公司2号S Zorb装置自2013年投用以来,转剂线频繁出现磨损和泄漏问题,以该案例为研究对象,对转剂线开展腐蚀风险评估以及气固两相流流态和磨损机理等综合特性分析,同时对弯管弯径比和气速对磨损的影响进行了讨论,为转剂线的设计优化以及运行可靠性的提升提供了参考。