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关键词： 载流摩擦   电刷丝   磨损   氧化  

摘要： 本文中研究了QBe2.0电刷丝/滑环摩擦副在不同电流强度条件下的载流摩擦学性能.研究结果显示:随着电流强度的增加,摩擦副平均摩擦系数增加,接触电阻下降,电刷丝磨损表面温度升高,平均硬度降低,电刷丝磨损表面材料软化,磨损面积增大.在摩擦热、电阻热和电弧热的共同作用下,刷丝磨损表面氧化磨损加剧,磨损量增加,粗糙度变大. SEM (扫描电镜)分析显示,磨屑表面出现电弧烧蚀引起的孔洞和熔融喷溅现象,电刷丝磨损面上观察到熔融产生的氧化物颗粒和龟裂现象.随着电流强度的增加,虽然摩擦副摩擦磨损性能下降,但是其接触稳定性和导电性能得到改善.

关键词： 人工踝关节   磨损   磨损加载条件   磨损测试   数值仿真  

摘要： 假体磨损造成的无菌性松动是人工踝关节失效的主要原因,而人工踝关节磨损的模拟机测试和数值仿真是临床前评估假体磨损性能的重要方法。本文对国内外踝关节假体磨损研究中采用的力学和运动学曲线进行了对比,并对相关研究结果进行总结、归纳和分析。结果表明:①早期研究没有ISO测试标准,造成各研究的加载条件主要在轴向载荷和前后位移上存在差异,因此很难通过横向对比得到踝关节假体的磨损规律。②国外研究了踝关节假体的设计、材料、测试条件及润滑介质等因素对磨损测试结果的影响,然而国内暂未检索到相关文献发表。③人工踝关节磨损的数值仿真结果与体外测试结果相近,这表明经验证的磨损模型能够用于预测踝关节假体的磨损性能。

关键词： 钢轨   U71MnH   试验研究   疲劳   剥离掉块   磨损   润滑时机  

摘要： 针对一普速铁路半径600 m曲线上股钢轨剥离掉块现象,通过检测分析钢轨表面掉块形貌、不同位置廓形变化、磨耗量、硬度、裂纹扩展行为等,研究其病害原因,并提出防治措施。结果表明:U71MnH钢轨基体组织、硬度、脱碳层、非金属夹杂物等均符合标准要求;钢轨硬度从非工作边到轨距角方向显著增大,产生明显塑性变形层;在过大接触应力反复作用下,钢轨表面容易出现疲劳裂纹,裂纹扩展至一定程度后发生分叉和偏转,进而形成剥离掉块伤损,该缺陷主要出现在轨距角的鱼鳞纹和轨顶面的纵向裂纹交界处。建议对该路段钢轨进行打磨,以消除表面缺陷,改善轮轨匹配关系。由于轮轨接触时同时发生磨损与疲劳伤损,两者之间存在竞争关系,润滑虽然可以减少磨损,但可能加剧疲劳伤损,因此选择适当的润滑时机是十分重要的。

关键词： 曲线型啮合线   齿形设计   齿面滑动率   接触特性   磨损计算  

摘要： 为了探究新型曲线型啮合线齿轮接触特性与磨损特征规律,构建了新型齿轮的有限元三维模型,利用ABAQUS对其进行承载接触分析,在此基础上,基于Hertz接触理论和Archard磨损公式,建立了新型曲线型啮合线齿轮磨损模型,并对新型齿轮齿面磨损特性进行了数值仿真,计算齿面相对滑动距离,求出在准静态载荷下齿面磨损量及磨损曲线.最终将新型齿轮与渐开线齿轮的承载接触特性和磨损规律做了对比研究,研究结果表明:与渐开线齿轮相比,新型曲线型啮合线齿轮在承载能力和传动平稳性方面都更优,尤其是齿面接触应力可减小高达17.0%以上.曲线啮合线齿轮齿面磨损深度沿齿廓方向分布不均匀,曲线啮合线齿轮齿面磨损深度从齿根到节点位置逐渐减小,而后从节点到齿顶位置又逐渐增大,且齿根位置的齿面磨损深度大于齿顶位置的齿面磨损深度.新型齿轮副的最大磨损深度降低了28.44%,可以有效改善渐开线齿轮副存在的非均匀磨损现象,从而延长齿轮传动装置的使用寿命,该研究成果为降低齿轮磨损研究和新型齿轮齿廓设计提供了思路和方法.

关键词： 滚动轴承   磨损故障   融合诊断   D-S证据理论   一维卷积残差网络  

摘要： 针对多种油液分析数据的特点,建立了航空发动机磨损故障融合诊断方法,实现基于油液分析数据的航空发动机磨损状态综合评估。该故障融合诊断方法包括磨损故障定性分析、定位分析和定因分析。定性分析以光谱、铁谱和颗粒计数原始分析数据为输入,基于(Dempster-Shafer)证据理论获得发动机磨损故障定性诊断结果;在定位分析部分,建立了基于深度学习的滚动轴承故障部位识别模型,以能谱分析原始数据作为模型输入,实现了航空发动机磨损部位的智能识别;最后,在定性分析部分,利用定性结果和定位结果,根据领域专家的经验,建立了基于if-then的知识规则,找出发动机磨损故障原因;利用实际油液监测数据对所提方法的有效性和可靠性进行验证,诊断精度最高可达到100%,结果充分表明了该方法的正确性、有效性。

关键词： G20Mn5QT铸钢   316L熔覆涂层   微动磨损   损伤机制   再制造  

摘要： 针对G20Mn5QT铸钢基体及316L熔覆涂层，利用切向微动磨损试验机，在球/平面接触模式下开展切向微动磨损试验。探讨了在固定法向载荷为30 N时，不同位移幅值下（D=10、20、40 μm）的切向微动损伤机制和损伤演变规律。通过采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、白光干涉仪和电子能谱仪（EDS）等设备对铸钢基体与316L熔覆涂层的表层物相、磨损区表面形貌轮廓以及磨痕化学元素等进行分析与表征。结果表明：经激光熔覆316L涂层后，熔覆过程中生成的Cr0.19Fe0.7Ni0.11等含Cr硬质相以及均匀的金相组织使涂层表面的硬度提高14.3%；在法向载荷Fn=30 N时，随着位移幅值的增大，铸钢基体及熔覆涂层的微动运行状态均由部分滑移区逐渐向混合区至完全滑移区转变，且稳定阶段的摩擦系数逐渐增加，磨痕损伤程度逐渐加剧；在部分滑移区，铸钢基体及熔覆涂层损伤机制均为黏着磨损，在混合区及完全滑移区其损伤机制均为磨粒磨损、剥层和氧化磨损；316L熔覆涂层的损伤程度较铸钢基体轻微，在混合区及滑移区时，316L熔覆层磨损率相较于G20Mn5QT铸钢基体降低约4.26%与19.1%，相较于G20Mn5QT铸钢基体，316L熔覆涂层表现出较高的抗微动磨损性能。

关键词： CFB锅炉   磨损   水冷壁   格栅防磨技术   运行效率  

摘要： 为减少CFB锅炉的水冷壁磨损可采用格栅防磨改造，通过对磨损原因的剖析确定了影响磨损量的因素，并通过磨损量计算公式找出核心影响因素，由此提出加装格栅防磨的方法。利用格栅降速实验分析了格栅板的降速效果与降速规律，以此推断在CFB锅炉中加装防磨格栅板后运行参数可能产生的变化，并通过防磨改造后锅炉热效率试验等方式验证前述分析。试验结果表明，格栅防磨改造后锅炉平均热效率为93.46%，达到了锅炉厂的设计保证值（锅炉厂保证热效率值为92%），与防磨格栅改造前的锅炉平均热效率（93.39%）相比略有提升。由此可知，采用格栅防磨改造并不会对锅炉热效率产生较大影响，合理改造后的CFB锅炉热效率略有提升。

关键词： 电磁发射   铜基石墨烯   摩擦磨损   分子动力学模拟   自润滑  

摘要： 电磁发射枢轨界面往往承受高速相对运动所引发的强机械摩擦，金属轨道材料磨损失效将严重影响电磁发射系统稳定性，轨道抗摩擦耐磨损性能亟待提升。石墨烯(graphene，Gr)作为一种新型自润滑材料被广泛用于提高金属基复合材料的摩擦磨损性能。该文利用分子动力学方法建立铜基石墨烯复合材料(CuGr)模型，基于该模型在LAMMPS下计算不同Gr掺杂层数及不同压入深度下的摩擦系数，通过微观结构动态演变过程分析Gr提升铜基体摩擦磨损性能的机制，并经实验验证Gr的减摩润滑效果。结果表明：Gr的掺杂能够有效提高Cu基体的摩擦性能，Cu基体的磨损量显著降低且摩擦系数随Gr掺杂层数的增加而下降，单层、双层、三层CuGr模型的摩擦系数相较于Cu分别下降了37.06%，42.94%，54.69%。Gr对CuGr复合材料的增强机制为层状结构支撑作用与位错阻断。研究结果可为石墨烯/铜基复合材料的优化设计与性能提升提供理论指导和技术支撑。

关键词： 离心泵   扬程工况   泥沙浓度   泥沙粒径   磨损特性  

摘要： 环北部湾广东水资源配置工程地心泵站泵组属于超大流量大功率离心泵组，泵体长期在含沙工况下运行引起的磨损危害需要分析。本文以该工程离心泵为研究对象，基于欧拉-拉格朗日方法对离心泵内固液两相流动进行数值模拟，采用Oka磨损模型对离心泵过流部件磨损特性进行预测。根据西江实测数据选取泥沙参数（浓度及粒径），开展超大流量大功率离心泵泥沙磨损特性数值模拟，研究不同扬程工况、不同泥沙参数组合对离心泵磨损特性的影响规律。结果表明：典型泥沙参数条件下，离心泵内压强分布在含沙工况与清水工况下无明显差异，低浓度泥沙对泵内流场无明显影响。离心泵偏离设计扬程工况运行会导致磨损面积及磨损强度增大，最低扬程工况下泵体磨损强度约是设计扬程工况的3倍。泥沙浓度主要影响磨损强度大小，而泥沙粒径主要影响强磨损区域分布位置，二者均是影响离心泵磨损特性的主要因素。随泥沙浓度增大，叶轮前盖板磨损面积增大强度增强，但强磨损区域位置无明显变化；随泥沙粒径增大，叶轮前盖板的磨损面积减小，强磨损区域位置变化显著。