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关键词： 刀具磨损监测   多传感器特征融合   权重差异策略   域自适应  

摘要： 机床状态监测对于机床健康管理以及保证工件加工质量具有重要意义。针对现有刀具磨损预测模型存在训练时间长、收敛速度慢以及泛化能力弱等问题,提出了一种分布式一维卷积神经网络对刀具磨损进行预测。采用残差连接与通道注意力模块顺序堆叠的方式作为特征提取模块,并通过交叉验证以选择合适的网络层数。由于不同传感器所提取到的特征信息可能存在冗余,使用权重差异策略以提高特征提取的有效性以及全面性。此外,考虑到训练集与测试集分布可能存在差异从而影响模型的泛化性能,引入了域自适应方法提高模型在未知数据集中的表现。为验证模型效果,使用PHM 2010铣刀磨损数据集进行实验。实验结果表明,该模型在C1、C4、C6三把刀具上的平均RMSE和平均MAE分别为6.97和6.29,与TCN、TDConvLSTM等模型相比有12%以上的提升。

关键词： 包覆粉体   WC-Ni-WS_(2)/MoS_(2)涂层   超音速火焰喷涂   摩擦磨损性能  

摘要： 以化学共沉积Ni-WS_(2)/MoS_(2)包覆WC-12Ni粉体为原料,在17-4PH不锈钢基体上制备了超音速火焰喷涂(HVOF)涂层。采用场发射扫描电子显微镜对涂层组织结构进行表征,分别通过测定涂层的显微硬度、摩擦系数和磨损率,并结合粉体特征及涂层的孔隙结构分析来评价涂层摩擦学性能。实验结果表明,通过化学共沉积包覆喷涂粉体引入固体润滑剂,不仅能保证喷涂粉体的流动性,还能实现较均匀固体润滑剂掺杂,显著降低涂层孔隙率、提高致密化程度,获得低摩擦系数、低磨损率以及提高的涂层硬度和耐磨性。其中,由于WS_(2)与WC硬质合金有更好的成分相容性,WC-Ni-WS_(2)涂层的减摩耐磨性能要优于WC-Ni-MoS_(2)涂层。

关键词： 车轴压装界面   微动磨损尺寸   压装力   非线性系数   超声透射系数  

摘要： 针对铁路车轴压装界面早期微动磨损检测困难的问题,基于Comsol软件固体力学-弹性波多物理场耦合模块,建立含微动磨损的车轴压装界面超声检测分析模型。以透射信号基波及二次谐波的幅值为特征量构建了超声波非线性系数与超声透射系数,讨论了压装界面磨损深度、长度以及压装力对超声波非线性系数与超声透射系数的影响,提出车轴压装界面微动磨损尺寸评估模型。结果表明,非线性系数随着压装界面磨损深度、长度的增大而增大,随压装力的增大而减小;超声透射系数随压装界面磨损深度、长度的增大而减小,随压装力的增大而增大。该结论为车轴压装界面微动磨损的尺寸定量评估提供了理论参考。

关键词： 铜基粉末冶金   摩擦材料   Ni粒径   摩擦磨损  

摘要： 采用粉末冶金法制备了添加不同粒径Ni粉(425、150、75和38μm)的铜基摩擦材料。对比研究铜基摩擦材料在添加不同粒径Ni颗粒后的微观组织、密度、硬度、孔隙率和摩擦磨损性能。结果表明,小粒径Ni颗粒可以增大与基体Cu的接触面积,可以增强烧结过程中的固溶强化效果。Ni颗粒的粒径越小,烧结效果越好,材料的硬度提高越明显。Ni粒径由425μm减小到38μm时,铜基粉末冶金摩擦材料的密度增加了0.37 g/cm^(3),孔隙率减小为5.3%,硬度(HB)增加了7.96。但摩擦因数在75μm时达到最大,磨损量最小。继续减小粒径,复合材料摩擦因数减小,因为材料对硬质颗粒的夹持力变强,在制动过程中,过大的硬度使摩擦过程中的硬质颗粒不易脱落,减小了摩擦因数。

关键词： 真空泵   泵芯   表面磨损   疲劳寿命预测  

摘要： 真空泵在众多工业和科研领域中应用广泛,其性能和寿命直接影响真空设备的稳定性和生产效率。泵芯是真空泵的关键部件,表面磨损及疲劳导致的泵芯性能下降是限制真空泵性能提升和使用寿命延长的主要因素。基于此,文章分析真空泵泵芯表面磨损疲劳的机理,探讨泵芯表面磨损疲劳寿命预测的建模方法,并探究寿命预测方法的改进方向,旨在为泵芯耐磨损疲劳性能的提升和使用寿命的延长提供理论基础和技术支持。

关键词： 气力输送   冲蚀速率   U型弯管   数值模拟  

摘要： [目的]研究粉煤灰气力输送过程中灰尘颗粒对U型弯管的冲蚀磨损特性和颗粒运动情况。[方法]利用fluent软件中的DPM模型对U型弯管气力运输过程进行冲蚀磨损分析,通过建立U型弯管的数学和物理模型,分别针对不同的气体进口速度、灰尘颗粒粒径、颗粒质量流量和U型弯管转弯曲率半径等进行数值模拟分析。[结果]结果表明,当气体进口速度、颗粒质量流量增大时,最大冲蚀速率逐渐增大,且增长幅度明显;当转弯曲率半径增大时,最大冲蚀速率减小;当颗粒粒径增大时,最大冲蚀速率呈现先增大、后减小、再增大的趋势。[结论]研究成果可为U型弯管的设计和维护提供技术支持。

关键词： 水力机械   水翼   泥沙磨损   磨损形貌  

摘要： 泥沙磨损是含沙河流上运行的水力机械面临的关键难题.文中以水翼为研究对象,在0°攻角和5种不同流量工况(143,153,163,173,183 m^(3)/h)下开展泥沙磨损试验研究.采用光学显微镜和三维白光干涉轮廓仪对水翼表面的磨损形貌进行观测与分类,并分析泥沙磨损的机制.结果表明,水翼表面有4种主要磨损形貌,包括冲击坑、微犁削引起的光滑沟槽、微切削引起的尖锐沟槽和划痕.此外,还观察到空化引起的彩虹环和边界层转捩引起的条纹状形貌.其中,水翼前缘主要分布冲击坑和光滑沟槽,水翼中部观察到4种主要磨损形貌和彩虹环,水翼尾缘主要分布冲击坑、尖锐沟槽和条纹状形貌.水翼的泥沙磨损的机制包括挤压、微犁削、微切削、滑擦和热效应等.

关键词： 电刷   磨损   摩擦副   微观组织   电蚀  

摘要： 针对某型动车组接地装置摩擦副发生远低于预期120万km使用寿命的问题,对具有不同磨损状态电刷的材料成分、微观组织结构进行了分析,发现不同电刷的材料成分和组织结构基本一致,内部组织分布较为均匀。通过观察摩擦面形态分析了磨损过程,分析出摩擦副间放电是导致磨损加速的重要原因;通过对同组电刷加载弹簧进行性能测试结果表明,加载弹簧性能的差异会导致电刷结构在高速磨损条件下发生振动,使摩擦副发生瞬时脱离并导致放电,是电刷材料发生异常加速磨损的主要原因。

关键词： 套管磨损   磨损机理   磨损深度   剩余强度   计算模型  

摘要： 在大位移井钻进过程中,由于水垂比大的特点,钻柱在井下运行形式复杂,造成套管内壁磨损严重,套管强度降低,极大地影响了后续钻井和生产作业。应用基于能量传递的套管磨损效率模型,采取分段法求取管柱侧向力,对套管月牙形磨损进行分析,并依据API(American Petroleum Institute)最小壁厚法,简化月牙状套管磨损,建立套管磨损预测及剩余强度计算方法。利用该模型对南海某大位移井进行计算。结果表明:侧向力是影响套管磨损的主要因素,倒划眼对套管的磨损效果明显强于正常钻进。全井段磨损最严重的位置是狗腿角最大的井段,套管失效的风险最大,是采取防磨措施的关键井段。经计算该井四开作业完成之后,狗腿角最大处的套管磨损深度为1.15 mm,套管强度衰减至原始强度的58.24%,但仍能满足强度要求;该研究成果为南海大位移井套管磨损的防治提供了依据和参考。

关键词： 磨耗套   制动梁   磨损   制动性能   磨损模型  

摘要： 铁路货车制动梁磨耗套在使用过程中容易产生严重磨损,进而影响制动性能与行车安全。为研究制动梁磨耗套材质的磨损行为,利用销盘摩擦磨损试验机对磨耗套材质进行不同法向载荷与滑动速度下的摩擦磨损试验,分析磨耗套材质的摩擦学行为。结果表明:当载荷由100 N增大到350 N时,摩擦因数呈现减小趋势,磨损质量与磨损长度增长,轮廓曲线起伏变大且最大磨痕深度增加,损伤加重;当载荷相同,滑动速度不同情况下,摩擦因数、磨损质量与磨损长度变化不大。采用MATLAB对试验数据进行拟合优化,得到磨损模型,并利用ANSYS进行磨损仿真分析。仿真与试验结果误差在6%以内,验证所得磨损模型的合理性。建立的磨损模型为磨耗套使用寿命仿真预测提供理论与技术支撑。