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关键词： 叶轮   渣浆泵   固液两相流   磨损   泄漏流   数值模拟  

摘要： 对于渣浆泵的叶轮磨损和泵强磨损情况根据DPM模型来对其泄漏流和磨损特性进行分析。在清水介质下来对轴间泄漏流结构以及泵外特性进行模拟,并对比试验的结果。固体颗粒相以及液相在分析中分别采取离散相以及k-?Realizable湍流模型,以此来分析固液两相流的分布和前泵腔磨损特性。通过结果能够得出,叶顶间隙泄漏和主流在叶轮流道内因两者作用而有泄漏涡产生。泵体磨损和实际相比是一致的,呈现出螺旋线分布。本篇文章通过对其磨损特性以及泄漏流的研究,能够为渣浆泵的优化提供一定的参考。

关键词： 双稳定性   电流   机械噪声  

摘要： 近来,以碳纳米管谐振子组成的纳米机电体系在纳米机电领域被广泛地研究。对此,从理论层面研究存在强耦合作用的碳纳米谐振子耦合机电体系的量子特征。研究发现,在强烈的耦合作用下,体系的势能呈现出双稳定性。在双稳定状态下,电流存在强烈的电流阻塞。进入双稳定状态后,电流急剧衰减,同时系统的机械噪声在零能处呈现出强烈的峰值,解释为双稳定态电子跃迁所引起的电报噪声。该量子特征能够为体系量子相干性研究以及碳纳米管谐振子高精度测量提供丰富的理论依据。

关键词： 预设性能   多源干扰   机械系统   非线性   退步控制  

摘要： 针对存在多源干扰和系统未知非线性模型的多输入多输出机械系统,提出利用扩张状态观测器对耦合的未知非线性和多源干扰进行在线估计;基于估计的结果,采用退步法设计鲁棒补偿预设性能控制器;最后通过对双连杆机械臂系统的仿真,验证所提出方法的有效性与鲁棒性;通过与传统低复杂度的PD控制算法进行仿真对比分析,结果表明,在多源干扰下提出的鲁棒预设性能控制方法在计算复杂度相当的情况下瞬态与稳态控制性能上更优异。

关键词： 铝合金   刀具磨损预测   刀具磨损模型   刀具磨损机制  

摘要： 为更精确地研究刀具磨损,建立刀具磨损模型至关重要。目前刀具磨损的模型主要是经典的刀具磨损模型和刀具磨损预测模型,刀具磨损预测模型主要为人工神经网络、隐马尔可夫模型和支持向量机模型。分析铝合金切削过程中的刀具磨损机制,总结经典的刀具磨损模型,梳理刀具磨损预测模型。铝合金切削过程中刀具主要的磨损机制为黏着磨损、扩散磨损和磨粒磨损。结果表明:在黏着磨损和磨粒磨损的基础上考虑扩散磨损的刀具磨损理论模型最接近实际加工。

关键词： 刮板输送机   槽帮   30SiMn   磨损   腐蚀  

摘要： 煤炭开采过程中,由于井下环境苛刻,刮板输送机的槽帮受到腐蚀和磨损作用,导致其使用寿命和可靠性降低。为揭示槽帮腐蚀和磨损机制从而为槽帮的防护和新型耐磨材料的开发提供理论支撑,对刮板输送机的主要材料30SiMn钢进行磨料磨损试验,并观察磨损形貌以揭示其磨损机制;通过电化学试验、腐蚀浸泡试验,结合计算机模拟揭示其腐蚀机制。结果表明:室温下30SiMn钢平均硬度为220.94HB,在磨料的切向切削作用下,30SiMn钢表面出现了犁沟区与微切削区,且划痕深度大、截面宽,磨料切削作用是磨损失效的主要原因;30SiMn钢的自腐蚀电流为1.2074×10^(-6)A/cm^(2),年化腐蚀速度为0.1138 mm/年;30SiMn钢在矿井水环境中主要以晶界腐蚀为主,晶界处率先发生腐蚀,随时间推移,材料表面有团絮状物质产生且腐蚀现象加剧,最终材料由晶界处产生裂缝并伴随着剥落现象的发生;在结构稳定时,Fe对Cl^(-)、Ca^(2+)、Na^(+)、H_(2)O、SO^(2-)_(4)吸附距离分别为0.2364、0.2420、0.3105、0.2470、0.1976 nm;Fe对Cl^(-)、Ca^(2+)、Na^(+)、H_(2)O、SO^(2-)_(4)吸附能分别为-1.33、-10.06、-19.3、-5.46、-0.43 eV,说明在稳定状态下Fe对5种离子(分子)均存在吸附关系,吸附离子对能量较大的晶界产生腐蚀作用,证实了浸泡实验结果。

关键词： 钙敏感受体   NPS2390   磨损颗粒   骨溶解   人工关节   无菌性松动  

摘要： 目的观察不同剂量钙敏感受体抑制剂对磨损颗粒诱导的骨溶解及炎症因子表达的影响,从而探讨其防治人工关节无菌性松动的作用。方法将40只8~10周龄C57BL/6J雄性小鼠采用随机数字表法分成空白对照组、颗粒组、低剂量组、高剂量组,每组10只。颗粒组、低剂量组、高剂量组小鼠建立磨损颗粒诱导骨溶解颅骨模型,空白对照组进行假手术处理。术后第2天开始,低剂量组、高剂量组小鼠分别隔日给予0.2、2.0 mg/kg钙敏感受体抑制剂NPS2390腹腔注射进行干预;空白对照组、颗粒组给予等量生理盐水替代。14 d后,取颅骨标本,比较各组间颅骨骨矿物质密度、骨体积分数、骨孔隙率、颅骨骨面积、破骨细胞数量及炎症因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-1β(IL-1β)表达量。结果颗粒组破骨细胞数、骨孔隙率、炎症因子TNF-α和IL-1β表达量高于空白对照组,而颅骨骨矿物质密度、骨体积分数及骨面积低于空白对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。低剂量组骨矿物质密度高于颗粒组,破骨细胞数、炎症因子TNF-α和IL-1β表达量低于颗粒组,差异有统计学意义(P<0.05)。高剂量组颅骨骨矿物质密度、骨体积分数及骨面积高于颗粒组,颅骨骨孔隙率、破骨细胞数、炎症因子TNF-α和IL-1β表达量低于颗粒组,差异有统计学意义(P<0.05)。高剂量组的颅骨骨矿物质密度和骨体积分数高于低剂量组,破骨细胞数及炎症因子TNF-α和IL-1β表达量低于低剂量组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论敏感受体抑制剂(NPS2390)可有效抑制磨损颗粒诱导的骨溶解及炎症因子表达,为人工关节无菌性松动防治提供新思路。

关键词： 尼龙66   表面接触应力   磨损深度   灰色理论  

摘要： 在传动系统中,尼龙66制零件会与碳钢零件配合传递运动和转矩,由于尼龙66硬度远远低于碳钢,所以尼龙66制零件表面极易产生磨损导致失效,因此在产品设计中必须考虑尼龙66的摩擦磨损。为有效评估尼龙66与碳钢配对运行的摩擦磨损性能,在不同载荷下进行尼龙66/45钢摩擦副的摩擦磨损试验,通过超景深显微镜观察磨损形貌及磨痕的深度,采用灰色系统理论建立磨损量预测的灰色GM(1,1)模型,建立考虑表面接触应力的磨损量预测模型。结果表明:采用灰色理论预测尼龙66/45钢的磨损量具有高精度和高可靠性,预测值和试验值的最大误差为9.26%,平均相对误差为3.60%。采用该预测模型进行尼龙零部件磨损寿命设计,无需开展大量重复性的磨损试验,能够快速为尼龙零部件的产品设计提供磨损量的参数指标。

关键词： NbTiN_(2)涂层   耐磨性能   硬度   磨损率  

摘要： 采用双阴极等离子溅射沉积技术在TC4合金表面制备了NbTiN_(2)涂层,研究了涂层的物相组成、微观形貌、硬度、与基体的结合情况以及摩擦磨损性能。结果表明:NbTiN_(2)涂层具有很强的(220)晶面择优取向特点;涂层表面质量良好,无明显缺陷,厚度约为10μm,平均硬度为2 478.46 HV,约为基体的6倍,涂层划痕试验的临界载荷为68.5 N,涂层与基体结合良好;在2~5 N载荷、室温下涂层的摩擦因数低于基体,磨痕比基体窄,磨损率比基体低一个数量级,涂层的主要磨损机制是疲劳磨损;500℃下涂层的摩擦因数较室温高,磨痕更窄更浅,磨损率较低,磨损机制为黏着磨损和氧化磨损,涂层表现出更好的耐磨性能。

关键词： QSn7–0.2合金   CuNi6Sn6合金   渗碳处理   摩擦因数   极压载荷   磨损机理  

摘要： 目的 为提高衬套材料的摩擦磨损性能和极压载荷提供理论依据,探究其适用工况。方法 通过对对磨材料进行渗碳处理,采用SRV–IV微动摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,研究在模拟实际工况下对磨件进行渗碳处理后对常用的2种衬套材料摩擦磨损性能的影响,采用三维面扫仪、扫描电镜、成分分析仪等探究其磨损机理。结果 将对磨材料进行渗碳处理后,QSn7–0.2合金进入稳定磨损阶段的时间提前了25%,平均摩擦因数增大了2.23%,平均磨损质量上升了26.53%,极压载荷减小了50.86%;CuNi6Sn6合金进入稳定磨损阶段的时间提前了约50%,平均摩擦因数减小了10.22%,平均磨损质量下降了9.09%;极压载荷减小了58.63%。对磨材料未经渗碳处理,QSn7–0.2合金的磨损机理主要为磨粒磨损,伴随轻微的黏着磨损;CuNi6Sn6合金的磨损机理主要为点蚀磨损,伴随少量的磨粒磨损。对磨材料经渗碳处理后,QSn7–0.2合金的磨损机理为剥层磨损,伴随轻微的黏着磨损和磨粒磨损;CuNi6Sn6合金的磨损机理主要为胶合磨损,伴随黏着磨损及少量磨粒磨损。结论 对磨材料经渗碳处理后,对于QSn7–0.2合金而言,平均摩擦因数和磨损质量增大;CuNi6Sn6合金的平均摩擦因数和磨损质量都相应减小,但挤压载荷减小的幅度更大。因此,CuNi6Sn6合金适用于对磨材料经渗碳处理且极限载荷较低的工况;QSn7–0.2合金适用于对磨工件未经渗碳处理的、极限压力较大的工况条件。

关键词： 密封结构   滚动轴承   脂润滑   漏脂试验   热-应力耦合  

摘要： 针对高速脂润滑滚动轴承密封过早失效的问题,建立油封的热-应力耦合有限元模型,研究油封主要参数和轴承工况参数对油封唇口的最高温度和最大接触应力的影响规律,对油封结构参数进行优化,利用强化温升漏脂试验台进行试验验证。结果表明:高速脂润滑滚动轴承油封密封性能的研究应该考虑温度的影响;唇口的最高温度随轴向过盈量、橡胶材料硬度、密封面摩擦因数、轴承转速和轴承腔内温度的增大而增大;最大接触应力随轴向过盈量和橡胶材料硬度的增大而增大,随密封面摩擦因数、轴承转速和轴承腔内温度的增大变化不大;密封结构优化后,平均漏脂率下降了56.7%,平均温升下降了54.3%。