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关键词： 风沙环境   风力机叶片   冲蚀磨损   动态磨损   气动性能  

摘要： 风力机在风沙环境中运行时,沙尘颗粒会对风力机叶片表面造成冲蚀磨损,出现形貌变化,导致气动性能变化。为了深入理解风力机叶片在风沙环境中的磨损程度及其随时间的变化规律,并为风沙环境中风力机的运行与维护提供科学依据,有必要系统地研究叶片表面的冲蚀磨损动态演化过程以及这一过程中气动性能的变化情况。该研究采用流-固-侵蚀耦合的数值模型,基于颗粒浓度-时间换算方法,通过模拟风沙对风力机专用翼型S809的冲蚀过程,探讨了翼段表面在沙尘颗粒冲蚀作用下的形貌动态演化过程,分析了翼段表面的冲蚀深度及形貌特征,进一步研究了不同攻角下,风沙颗粒对S809翼段表面形貌变化及其气动性能的影响规律。研究表明:随着冲蚀时间的推进,沙尘颗粒对翼型表面造成的磨损程度不断加剧,使得冲蚀小坑的深度逐渐加深,使得翼型表面的压力系数波动逐渐剧烈。与此同时,升力系数呈现出先轻微升高后缓慢降低的趋势。当攻角为10°时,冲蚀40 h后的翼段升力系数相较光滑翼段在含沙气流中的升力系数升高可达6.3%,然后随冲蚀时间的推进缓慢降低。通过分析含沙气流和洁净空气环境下升阻比的比值β与攻角的关系,可得翼段升阻比在小攻角下受风沙来流影响较大,在大攻角下受风沙来流影响较小。研究成果可为风力发电机组在风沙环境下的维护与修理工作提供科学的指导和建议。

关键词： 汽车机械   零件制造   工艺美学  

摘要： 随着汽车工业的快速发展,汽车零部件的制造工艺在提升产品性能与耐久性方面起到了关键作用,而消费者对汽车设计美学要求的不断提升,在保证工艺精度与功能性的同时,融入创新性的美学设计,是现代汽车制造领域的关键步骤。工业设计美学是表面设计的考虑,更是整体产品体验和品牌形象的塑造,制造工艺的进步,使复杂的美学设计在生产过程中得以实现,推动了汽车行业的高端化与定制化发展。因此,本文就汽车机械零件制造工艺与美学融合的技术优化展开探讨,以期望为未来汽车制造与设计提供有益参考。

关键词： 悬挂系统   参数匹配   轮胎   异常磨损   NVH  

摘要： 通过分析车辆行驶中轮胎与路面接触的力学特征,构建了一种车辆底盘悬挂系统运动模型,并探究车辆悬挂系统参数匹配对车辆轮胎异常磨损产生的影响。仿真结果显示,车轮前束角、外倾角、内倾角等重要参数的偏差值过大,会对车轮的簧下质量加速度、悬挂系统的挠度位移等指标产生重要影响,进而导致轮胎出现异常磨损。而通过对汽车底盘悬挂系统参数的优化和调整,能够改善车轮前束角、外倾角与内倾角的偏差,进而有效抑制车辆轮胎的异常磨损,提升整车的NVH值表现。

关键词： 齿轮传动   摩擦   磨损  

摘要： 齿轮传动过程中摩擦力增大,会导致齿面磨损加剧,啮合间隙、振动和噪声增大,传动效率降低,因此对齿轮传动进行摩擦机理研究是很有必要的。从固体摩擦的现代理论入手,分析了齿轮传动的齿面相对滑动速度、摩擦功耗和传动效率计算公式。阐明了磨损的过程和类型,并从材料选择、表面处理、润滑剂选用等8个方面讨论了控制磨损的措施。

关键词： 电磁轨道炮   梯度功能材料电枢   熔化磨损   仿真分析  

摘要： 该文提出一种利用梯度功能材料电枢提高电枢表面熔点、降低电枢熔化磨损率,从而延长电磁轨道发射器中轨道使用寿命的方法,并通过多物理场耦合仿真选择合适的电枢梯度功能材料,研究梯度功能材料电枢的熔化磨损特性。在COMSOL Multiphysics仿真软件中采用“平板式”分层的梯度功能材料模型,将各层复合材料的物理性能表示为关于功能体材料体积分数的函数,模拟在电流流经结构体电阻以及电枢-轨道表面接触电阻产生的焦耳热影响下,电枢于初始阶段的熔化情况。结果表明,铬更适合作为功能体材料加入铝基体形成梯度功能材料电枢,铌、钼次之,而铜功能体梯度功能材料电枢的抗熔化磨损能力较弱。该文仿真实验和结果对梯度功能材料电枢的研发和试验具有一定的指导意义。

关键词： 微动磨损   磨屑颗粒   Inconel718合金   损伤演变  

摘要： 微动磨损是由紧密接触表面之间的微小振动引发的一种材料损伤现象。研究磨屑在微动磨损过程中的作用,对于揭示材料在微动磨损过程中的损伤演化具有重要意义。利用激光熔覆技术在锻造成形的Inconel合金基材表面制备了Inconel718合金熔覆层,采用球/平面点接触方式在多功能摩擦磨损试验机上对Inconel718激光熔覆合金层进行微动磨损试验。试验结束后,通过分析F_(t)-D(摩擦力-位移)曲线和COF(摩擦系数)曲线,得到微动磨损过程中的力学动态特性;利用扫描电子显微镜(SEM)和三维形貌仪(3D)分析接触界面的损伤形态,揭示其微动磨损的主要损伤机理;运用粒径分布计算软件(Nano Measurer)对磨屑粒径分布进行统计。结果表明,磨屑粒径尺寸主要分布在1~3μm之间;位移幅值的大小与磨屑排出速度成正相关关系,在大的位移幅值下,磨屑体型较大,易造成磨粒磨损,而在小的位移幅值下,磨屑易堆积从而阻碍磨损的进行;在大的法向载荷下,磨屑产生速度加快并会加剧试样表面损伤,此时疲劳磨损和磨粒磨损起主导作用;而在小的法向载荷下,磨屑能减少摩擦力和摩擦系数;此外,磨屑去除与否不改变微动运行状态。

关键词： 舵承   赛隆   高分子材料   备件更换  

摘要： 为了延长轴承使用寿命,降低采购成本,对舵承衬套磨损的原因进行分析,提出减小衬套磨损的方法,并通过计算下舵承处的变形斜率值,设计带有合适锥度的不锈钢衬套。实船验证结果表明:该减小磨损的方法效果良好。研究成果可为舵承减磨提供一定参考。

关键词： 机械零件质量检测   混合式教学   智慧职教-职教云  

摘要： 以“智慧职教-职教云”平台为载体,逐一解决“机械零件质量检测”课程传统教学存在的问题,开展课程的混合式教学,从线上线下混合式教学内容设计、教学具体实施、教学效果等方面进行阐述。实践表明,线上线下混合式教学丰富了“机械零件质量检测”的教学内容,提高了教学效果、学生的职业素养和职业规范意识。

关键词： PDC切削齿   磨损高度   接触面积   钻压   剪应力  

摘要： 聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compact,PDC)钻头因其较高的耐磨性与钻井时效,在油气和地热的深部钻井中得到了广泛应用。PDC切削齿性能与切削齿磨损程度相关,直接影响钻头的寿命和钻进效率,所以研究切削齿的磨损对钻井工艺规程至关重要。针对切削齿在磨损阶段与岩石接触区域形状复杂、面积计算困难的问题,通过使用平面斜截复合片所在圆柱面的方法,推导出接触区域为部分椭圆,得到了接触面积与磨损高度、后倾角的函数表达式,分析了磨损高度、后倾角的变化对接触比压、片内剪应力的影响。结果表明:切削齿与岩石的接触面积受复合片磨损高度、后倾角大小的影响,磨损高度越大,后倾角越小,接触面积及面积变化率越大;相同载荷下的接触比压和片内剪应力随接触面积增大而越小。因此应根据复合片的磨损状态选择合适的钻井工艺参数,以维持PDC钻头的破岩效率。

关键词： 铝合金钻杆   冲蚀磨损   接箍   凸起台阶  

摘要： Φ147 mm钢接箍D16T铝合金钻杆在某油田的油气井中使用时发生了冲蚀磨损失效。为了确定其失效的原因,对该铝合金钻杆的冲蚀磨损形貌进行了宏观和微观分析,对其接头的结构尺寸进行了测量分析,对其管体材料的化学成分、力学性能和金相组织进行了试验分析。结果表明,该铝合金钻杆管体材料的化学成分符合ISO 209:2007标准的要求,但其拉伸性能不符合ISO 15546:2007标准要求。钻杆钢接箍与铝合金管体外螺纹接头上扣连接后,其管体外螺纹端部与接箍内表面的交界部位存在凸起台阶结构,因而在使用时钻井液在凸起台阶部位形成了紊流,冲蚀磨损了凸起的钻杆外螺纹端部,因此该铝合金钻杆接箍内的凸起台阶结构是冲蚀磨损失效的主要原因。钻杆材料的强度越低,冲蚀磨损的速度越快,即钻杆管体材料的抗拉强度和屈服强度低于标准的要求是冲蚀磨损失效的次要原因。建议在设计加工时,钻杆管体外螺纹接头与钢接箍连接后其接头内表面交界部位应保持平滑过渡,即不应有凸起台阶;另外,应采用高强度的铝合金材料制造钻杆管体。