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关键词： 桨叶磨损   直升机沙盲   磨损模型   离散单元法   碰撞模型  

摘要： 直升机“沙盲”现象不仅威胁飞行安全，而且引发桨叶磨损，降低旋翼性能。为此，基于粘性涡粒子法和离散单元法的直升机“沙盲”分析模型计算沙云时变形态，耦合沙粒-桨叶冲击模型与桨叶磨损模型，考虑旋翼桨叶高速冲击磨损特性，建立“沙盲”环境直升机桨叶磨损分析方法。通过与不锈钢SS304、镍合金、钛合金Ti-6AL-4V、玻璃纤维增强环氧树脂GF/EP、双向碳纤维增强环氧树脂CF/EP、聚氨酯PU的靶板磨损试验对比，验证了分析方法的准确性。随后研究EH-60L直升机前飞“沙盲”环境的桨叶磨损特性，并分析飞行速度对桨叶磨损的影响特性。直升机“沙盲”环境下，桨叶与沙云碰撞程度、桨叶磨损、旋翼磨损区域均随时间显著增加，同时，受桨叶进入沙云时间更长、沙粒冲击速度更大、冲击角度更大的影响，桨尖磨损远高于桨叶内侧。此外，桨尖磨损和旋翼磨损区域随飞行速度增加而先增加后减小。

关键词： 碳纤维增强复合材料   湿热服役工况   摩擦行为   磨损机制  

摘要： 海洋工程结构用金属材料易产生锈蚀、磨损与疲劳等不可逆损伤，严重降低结构的服役寿命与安全储备。碳纤维增强环氧树脂（CFRP）复合材料具有较高的比强度/模量，尤其在高载、冲刷、高温、高湿等湿热服役工况下具有优异耐摩擦与抗磨损性能，作为工程材料有望大幅度提高海洋工程结构服役寿命。本文中，研究了CFRP力学性能以及在不同施加荷载、滑动速率、服役温度以及水润滑等湿热服役工况下摩擦行为与磨损机制。研究发现，基于真空灌注工艺，CFRP板破坏断口显示纤维被树脂紧紧包裹，并没有出现纤维团聚及纤维布分层现象。CFRP摩擦磨损性能对荷载最敏感，因为切向位移使得摩擦副界面产生较大剪切应力；服役温度第二；滑动速率第三；水润滑影响最小，归因于水分子增加了对磨面距离，缓解了磨损程度。与500 g相比，负载2000 g试样磨损速率和划痕宽度分别增加了155.9%和111.0%，归因于高负载工况使得纤维/树脂界面发生脱粘损伤，并引发严重分层磨损；与室温相比，100 ℃和120 ℃服役温度下CFRP磨损速率分别增加了72.5%和109.2%，归因于高温服役工况使得环氧树脂从玻璃态变为高弹态，引发过度塑性变形，最终使得CFRP发生明显疲劳磨损。此外，滑动速率和水润滑工况对CFRP摩擦系数影响不明显（小于20%），尤其60 ℃水润滑下其摩擦系数仅波动了13.4%，这是因为水分子的润滑功能和散热作用减少了摩擦程度，仅发生轻微的磨粒磨损；120 mm/s速率下CFRP磨损速率较60 mm/s增加了77.9%，归因于较大速率差使得CFRP表面和亚表面变形不一致，导致粘着磨损发生。

关键词： 刀具磨损状态监测   深度迁移混合模型   数据增强   参数迁移  

摘要： 为提高刀具磨损的监测精度和效率,针对加工过程中刀具磨损状态监测出现的数据不均衡问题,提出一种基于深度迁移混合模型的刀具磨损状态监测方法。通过混合类平衡正则化、数据增强与批量归一化技术对经过图像编码的数据集进行图像预处理,再利用ResNet32残差神经网络从图像中自适应地提取相关重要特征,然后采用ResNet32残差神经网络作为分类器进行两阶段训练,采用标签感知平滑优化损失函数,通过参数迁移获得最优分类模型。结果表明:所提方法有效改善了刀具磨损监测数据不均衡的问题,与目前的基于深度学习的刀具磨损监测方法相比,在准确率和计算效率方面均有较大提高。

关键词： 轧辊磨损   轧制过程   产品性能   表面质量   尺寸精度   力学性能  

摘要： 轧辊磨损是轧制流程中不可避免的现象,对产品的表面特性、尺寸精度和力学性能产生深远影响。文章全面分析了轧辊面临的不同磨损类型,包括粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损,深入探讨了这些磨损类型的形成机理及其对轧制产品性能的具体影响,特别是如何导致表面缺陷、尺寸偏差和力学性能的退化。针对上述问题,文章提出了优化轧辊材料、调整轧制工艺参数和实施科学磨损管理等改进策略,旨在提升轧制产品的质量和生产效率,同时减少轧辊更换频率,降低生产成本。

关键词： 活塞环   气缸套   边界润滑   摩擦   织构   磨损   数学模型  

摘要： 高强化柴油机活塞环-缸套在上止点处的工作环境恶劣,多处于边界润滑状态。表面微织构被证明是改善表面摩擦学性能的有效手段,然而目前仍缺少考虑表面织构的边界润滑数值模型。建立了考虑表面织构和摩擦膜影响的活塞环-缸套边界润滑模型,并应用该模型开展了考虑表面织构影响的磨损量计算,计算结果与边界润滑试验结果规律一致,且优选的表面织构方案较无织构方案磨损深度降低了33.7%。

关键词： TC4合金   摩擦磨损   电化学   海洋环境  

摘要： 通过研究TC4合金在不同pH模拟海水中的电化学行为,表明合金在中性(pH=7)模拟海水中耐蚀性能最好,在酸性(pH=2)模拟海水中的耐蚀性能最差。通过研究TC4合金在模拟海水中的摩擦磨损行为,可见海水介质的存在会降低摩擦系数和减少磨损量,其磨损机理从空气介质中氧化磨损和磨粒磨损转变为腐蚀磨损和疲劳磨损。通过开展了TC4合金在模拟海水中磨损与电化学的交叉实验,表明在海洋介质和循环载荷的共同作用下,TC4合金的表面会同时发生钝化膜的破损与修复。钝化膜的破损剥落速率大于其生成速率,钝化膜失去保护作用,反而加速了合金腐蚀。但循环载荷消失后,合金在模拟海水中再次生成完整钝化膜。

关键词： 陶瓷材料   表面织构   摩擦   磨损   润滑  

摘要： 表面织构是陶瓷材料有效的减摩抗磨手段,能够降低陶瓷在滑动时的摩擦因数以及减少因磨损带来的损耗。本文从陶瓷表面织构的制备、类型、几何参数以及摩擦学机理出发,对其进行综合评述。首先,介绍陶瓷材料表面织构主要的制备方法(激光加工、反应离子刻蚀)。其次,讨论表面织构的类型(凸体、凹坑、凹槽、仿生织构等)以及几何参数(宽度、深度、面积占比等)对陶瓷摩擦学性能的影响。随后,分析表面织构在干滑动以及润滑条件下的摩擦学机理。在干滑动条件下,表面织构能困住磨屑以及减小陶瓷与对磨体的接触面积;在润滑条件下,表面织构能改善陶瓷在滑动时的流体动压和润湿性,这均能提升陶瓷的摩擦学性能。最后,总结与展望陶瓷表面织构目前面临的难题以及未来的研究方向。

关键词： 控制棒驱动机构(CRDM)   钩爪   丝杠滚珠   磨损  

摘要： 在压水堆核电站中,控制棒驱动机构(CRDM)是实现反应堆启动、调节功率、保持功率、正常停堆和事故状态下的紧急停堆的关键设备,其可靠性直接关系到核电站的运行安全,磨损是该机构失效的主要形式。压水堆CRDM所用传动部件主要有磁力提升钩爪式和丝杠滚珠式,磨损失效是传动部件主要的失效形式。目前针对CRDM传动部件磨损的研究进展缺乏系统地分析或综述。本文介绍了CRDM传动机构的结构和运动形式,阐述了CRDM传动机构的材料选型与未来研究方向,并概述了核电行业中的CRDM传动机构的磨损研究进展,最后讨论了两种机构基于不同理论的磨损预测模型,并对CRDM传动机构材料的未来研究方向进行展望。

关键词： 工程技术专家   分度转台   分度精度   机床加工   机械零件   精密零件   平面度   同心度误差  

摘要： 分度转台、数控分度回转台、转矩电机、气动、气浮转台和液压转台作为机床的重要部件,是确保机床加工各种精密零件的核心装备之一,广泛应用于各种机械零件的加工。随着社会的进步、技术的发展以及高端装备制造新的市场需求,对机械零件的加工精度要求越来越高。现在转台技术领域最大的困惑就是转台的分度精度、同心度、平面度等各项精度怎样满足高精度机械零件的加工要求。这个问题也成为当前转台领域的技术难题。世界各国该领域的工程技术专家,思考设计了很多解决方案,但精度提高的效果均不尽人意。如何解决转台的超高精度分度和精准定位,同时又能满足精密机械零件在加工过程中确保转台不会产生角度位移和平面度、同心度误差,成为目前转台领域的世界性技术攻关难题。

关键词： 柴油机   喷油泵   凸轮   滚轮   异常磨损  

摘要： 针对某型喷油泵在使用过程中出现的凸轮滚轮异常磨损问题,从设计、原材料、热处理、机械加工、装配以及维保等多个维度构建了故障树,逐项进行分析排查。分析结果显示,导致凸轮滚轮异常磨损的直接原因是滑油供给不足及润滑效果不佳,而其根本原因在于操作不当。提出了规范操作流程,在喷油泵上增设滑油加注警示牌等改进措施。通过试验进行了验证。本文提出的针对喷油泵凸轮滚轮异常磨损故障的体系化分析方法,为类似问题的解决提供了借鉴。