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关键词： 输送机械   刮板机   链环   离散元法   多体动力学   磨损深度   张紧力  

摘要： 为了解决复杂工况下刮板输送机链环磨损问题，对不同工况下的链环磨损行为进行了研究。首先，分析了刮板输送机链环产生磨损的主要原因，简化了刮板输送机的三维模型，设置了煤颗粒的离散元模型，基于多体动力学和离散元法（MBD-DEM），建立了刮板输送机的刚散耦合模型；然后，设定了张紧力和负载的取值范围，分析了不同张紧力、不同负载工况下对链环磨损的影响，并根据磨损程度确定了对链环磨损影响最深的张紧力和负载；最后，根据在煤层侧和挡板侧分别设定的张紧力和负载的取值，分析了在刮板输送机两侧负载不同、刮板输送机两侧链条张紧力不同的工况下，对链环磨损的影响，再次明确了张紧力和负载的大小对链环磨损的影响。研究结果表明：煤散料卡滞对磨损量产生的影响，远大于工况变化对磨损量产生的影响；65 000 N张紧力和286 kg/s负载下的磨损程度最严重；65 000 N张紧力无论在挡板侧还是在煤层侧，磨损深度相差不大；140 kg/s负载下在挡板侧相比在煤层侧磨损程度要深。该研究结果可以为解决实际工况中链环的磨损情况提供理论依据。

关键词： 折叠翼   铰链   Archard模型   磨损特性  

摘要： 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，在低速重载条件下，采用基于Archard磨损模型的数值模拟方法，对某飞行器折叠翼含间隙铰链在展开到位时的磨损分布规律进行了研究；同时，分析了不同载荷及转速对铰链轴套磨损体积的影响；此外，对该飞行器折叠翼含间隙铰链在运行2.5×105个周期后轴套的磨损量进行了计算。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2.5×105个周期后，其轴套表面的磨损量最高达到1.782×10-2mm。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。

关键词： 钻井法凿井   岩渣颗粒分布   矿物成分   滚刀磨损   评估方法  

摘要： 针对西部地区侏罗系地层钻井法施工深大立井滚刀磨损严重问题，以西部某煤矿北一回风井钻井法凿井工程为研究对象，提出一种钻井法凿井滚刀磨损评估方法。首先，基于现场调研分析不同地层滚刀磨损程度及磨损分布特征，并提出相关量化指标；其次，对竖井钻机岩渣开展现场预处理，采用图像识别方法进行后处理，统计分析了岩渣几何形貌，并使用类指数分布函数描述其累积分布规律；此后，以皮尔逊系数为相关性评价指标探究了岩渣颗粒分布及矿物成分对滚刀磨损指标的影响，阐明了西部地区钻井法凿井滚刀易磨损致因；最后，基于相关性分析方法，选取若干主要影响参数，使用非线性拟合工具给出了针对不同岩层的滚刀磨损指标预测公式，并提出现场更换滚刀的评估方法。结果表明：钻井法凿井滚刀磨损与岩层地质条件密切相关，不同地层单位进尺消耗滚刀数量依次为：泥质胶结泥性地层>钙质胶结泥、砂互层地层≈钙质、铁质胶结砂性地层>极弱胶结砂性地层，西部钻井法凿井刀盘深磨区易集中于b、c、d刀圈，而中心刀及其附近区域多为浅磨区；岩渣几何形貌统计特征可间接反映不同地层单位进尺滚刀磨损程度，西部地区砂系、泥系地层岩渣粒径分布符合类指数函数，相关系数R2为0.976～0.997，根据拟合函数得到的岩渣均匀系数与磨损均匀性指标相关性最高，泥性地层及泥、砂互层地层滚刀磨损加剧的原因可归结为岩渣泥化、砂化；以岩渣圆度分布的箱宽、大颗粒占比、均匀系数、岩石磨蚀性指数为滚刀磨损主要表征参数，得到适用于不同地层的滚刀磨损预测模型，与现场实测对比，模型预测成功率达90.9%；提出的滚刀磨损评估方法可为现场提钻换刀决策提供有益参考。

关键词： 超疏水表面   线性磨损   磨损能力对比   表征参数  

摘要： 目前超疏水表面耐久稳定性试验方法主要以砂纸为磨损材料进行线性磨损试验。由于没有统一标准，文献中试验条件各不相同。本文通过综述国内外相关文献，给出砂纸线性磨损试验条件建议：建议采用单次线性磨损方式，在磨损过程中样品旋转90°以获得横纵向均匀磨损；建议施加载荷合适即可，不宜过小也不宜过大；建议选择磨损后不因粗糙度变化而引起疏水性剧烈变化的砂纸。研究构建砂纸目数、载荷、磨损距离与磨损量的关系，采用倍数相乘的方式实现了不同条件下线性磨损能力的对比，使得不同文献中各异的磨损条件下试验结果具有可比性。接触角和滚动角依然是表征磨损前后疏水性能的有效参数，也可以考虑采用垂直表面最大液滴直径作为表征参数，不建议采用摩擦系数作为表征参数。

关键词： 生物滞留   微塑料   除氮   土壤理化性质   微生物代谢活性  

摘要： 机动车行驶过程中产生的轮胎磨损颗粒（TWPs）易随着道路雨水径流进入生物滞留系统（BRS）并发生持续积累，对系统除氮功能产生潜在威胁。为此，考察了TWPs不同胁迫时间下BRS除氮性能的变化规律，并结合TWPs对土壤理化性质和微生物代谢活性的影响，识别了TWPs胁迫对除氮性能的主要驱动因素。结果表明，TWPs短期（0～30 d）胁迫对BRS除污性能无显著影响，但长期（31～101 d）胁迫可减弱BRS对NH4+-N和TN的去除能力，去除率分别降低16.90%和6.89%（P<0.001），并显著抑制种植层硝化速率（NR）(P<0.05)。但其可增强底物诱导呼吸速率（SIR）和脱氢酶活性（DHA）(P<0.01)。同时，TWPs长期胁迫可显著提高种植层土壤有机质（SOM）和TN含量，并显著降低土壤NH4+-N含量（P<0.01），但其并未对淹没层土壤特性产生影响。此外，偏最小二乘路径模型分析表明，种植层土壤健康化学指标（SOM和TN）与生物学指标（DHA和SIR）间存在强显著正相关的路径效应（0.0014+-N去除性能下降的关键驱动因素。研究证实，TWPs在BRS中的长期累积会对种植层微生物代谢活性产生不利影响，进而直接影响除氮过程。

关键词： 砂卵石地层   盾构   均匀磨损   EDEM离散元   刀盘刀具设计  

摘要： 为解决砂卵石地层土压平衡盾构掘进中整盘刀具非均匀磨损问题，基于摩擦磨损原理，建立刀具磨损量计算方法，提出盾构整盘刀具均匀磨损理论及刀盘刀具设计方法。采用EDEM颗粒流数值软件，构建6.6m砂卵石地层均匀磨损盾构掘进模型，验证了整盘刀具的均匀磨损性能。研究表明：1）通过设计不同的刀盘线形，并在各轨迹半径上布置特定的刀具数量能够实现整盘刀具的均匀磨损；2）刀盘线形及刀具数量与“环向布刀指数β”、“地层岩性指数n”有关。地层条件一定时，β值是影响均匀磨损盾构刀盘刀具设计的关键因素，对于常规直径盾构（2.5m≤R<6m），合理的β值范围为1.83～2。对于大型盾构(R≥6m)，β=2，应设计平面刀盘，并在各轨迹上按照径向尺度的平方布设刀具数量；3）均匀磨损方案下，整盘刀具磨损程度差异较小，外圈刀具磨损系数降低，最大不换刀连续掘进距离大幅增加。

关键词： 铝基复合材料   TiB   颗粒   碳纤维(C   )   SiC晶须   载流摩擦磨损   磨损机制  

摘要： 轻质6063铝合金具有一定的强度和耐蚀性使其在载流摩擦领域中得到广泛应用，但6063铝合金的载流摩擦性能难以满足服役需求，因此，亟待提升6063铝合金的载流摩擦磨损性能。本研究以颗粒(TiB2p)、纤维(Cf)和晶须(SiCw)作为增强相，通过放电等离子烧结（SPS）和热挤压工艺相结合分别制备了增强相体积分数为5 vol.%的TiB2p/6063Al、Cf/6063Al和SiCw/6063Al复合材料。重点研究了增强相类型对6063Al基复合材料载流摩擦磨损性能的影响，深入分析了复合材料的摩擦系数、磨损率、磨损表面形貌及磨损机制。结果表明，TiB2p和Cf在6063Al基体中分布较均匀，而SiCw在复合材料中存在团聚现象。其中，TiB2p/6063Al的硬度（68.38 HB）最高，较6063Al基体提升约11.55%；Cf/6063Al复合材料的致密度（99.41%）和导电率（48.4% IACS）最高。载流摩擦磨损试验结果表明，不同增强相的添加会使6063Al基复合材料的平均摩擦系数均有不同程度的降低，对磨损率、载流质量和磨损形貌均有不同的影响。对比三种增强相，Cf在提升6063Al的载流摩擦性能方面表现最为出色，磨损率大幅降低，载流摩擦系数稳定性和载流效率提高明显。Cf/6063Al复合材料的摩擦过程出现长时间的稳定摩擦滑动阶段，线磨损率(3.19 × 10–5mg/mm)最小，较6063Al基体减少32.27%；载流效率（66.61%）最高，较6063Al基体提升29.44%；同时，其微观磨损表面较平整，存在较少的金属熔融物，磨损机制以磨粒磨损和电弧侵蚀为主。此外，Cf/6063Al复合材料良好的导电率可能是Cf/6063Al复合材料载流摩擦系数较稳定和载流效率较高的原因之一。SiCw/6063Al复合材料的平均摩擦系数（0.235）最小，但其线磨损率较6063Al基体增加11.25%，载流质量也较差。TiB2p/6063Al复合材料的平均摩擦系数和线磨损率分别较6063Al基体减小8.85%和7.01%，其载流质量较差。

关键词： 环境温度   制动系统   停车制动   摩擦磨损   摩擦振动噪声  

摘要： 目的 探究环境温度对列车制动界面摩擦磨损及振动噪声的影响及其机理。方法 在环境温度可控的列车制动性能模拟试验台上，以环境温度为变量（20℃、0℃、-20℃和-40℃），开展停车制动试验，采集试验过程中的振动加速度、噪声、温度、制动力和制动扭矩信号并进行分析，采用扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜（OM）对摩擦块表面形貌和磨屑进行表征，并对试验前后摩擦块进行称重评估其磨损率。结果 在本试验条件下，随着环境温度降低，制动界面的切向振动加速度和噪声声压的RMS（均方根值）分别从20℃时的578.6m/s2和24.4Pa增加至-40℃时的937.0m/s2和34.0Pa；摩擦系数从20℃时的0.50降低至-40℃时的0.44；同时，磨损率从20℃时的111.0μg/s减少至-40℃时的54.8μg/s。结论 在停车制动过程中，随着环境温度降低，制动盘和摩擦块的材料脆性增加，在摩擦作用下更容易破碎产生大颗粒磨屑，从而影响摩擦界面第三体的形成和分布，最终通过接触平台的大小和分布影响制动界面摩擦磨损和振动噪声特性。

关键词： 车轮多边形   制动闸片摩擦块   刚柔耦合   热机耦合   磨损  

摘要： 为探究车轮多边形磨耗下制动闸片摩擦块的磨损行为，建立了刚柔耦合动力学分析模型和热机耦合有限元磨损仿真模型，并分别通过现场实测的轴箱振动加速度和台架试验得到的摩擦块磨损形貌对模型进行了验证。研究表明：车轮多边形磨耗会影响摩擦块的总磨损量，并对摩擦块实时磨损率产生极为显著的影响。随着车轮多边形磨耗幅值的增加，摩擦块总磨损量缓慢上升，实时磨损率剧烈变化。与此同时，制动界面温度的升高会导致摩擦块实时磨损率均值上升，制动界面温升速率与摩擦块实时磨损率标准差关系密切。此外，制动速度也会影响摩擦块的实时磨损行为，制动速度的提高会导致摩擦块实时磨损率均值和标准差均随之升高。该研究可为深入理解车轮多边形磨耗对制动闸片摩擦块磨损行为的影响提供必要的理论支撑。

关键词： 往复机构   循环磨损   Archard模型   循环跳跃技术  

摘要： 往复机构的健康状态对系统的可靠性和维护至关重要。以某型大口径舰炮发射系统的往复摆弹机构为具体研究对象，通过采用基于循环跳跃技术改进的Archard磨损模型，建立一套模拟往复磨损过程的仿真方法，实现了磨损过程的精确预测和分析。仿真表明：循环跳跃技术显著提高了仿真效率，减少了计算资源的消耗；由模型得到了磨损体积和接触压力的动态变化规律；模型预测的关键时间节点、磨损速率和磨损深度与实验情况相符，为往复机构的优化设计和维护策略提供了可靠的数据支持。