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关键词： 套管磨损   月牙形缺陷   应力集中   有限元分析  

摘要： 针对油气井钻、修井过程中套管磨损失效问题,基于ABAQUS软件建立了未磨损套管和不同磨损形貌特征套管的有限元模型,并通过引入应力集中比值的概念研究了套管月牙形磨损缺陷的偏磨率、开口大小及数量对套管承载性能的影响规律。研究结果表明,套管在承受外压和内压载荷作用时月牙形磨损缺陷的偏磨率、开口大小及数量对套管的承载性能影响规律不同。随着偏磨率的增加,应力集中比值逐渐增大,套管的承载能力下降;随着磨损缺陷开口大小的减小,应力集中比值逐渐增大,套管的承载能力降低;随着磨损缺陷数量的增多,应力集中比值波动幅度较小,套管承载性能对月牙形缺陷数量的变化不敏感。该研究可为井筒完整性评价提供一定参考。

关键词： EDEM-Fluent耦合   余热锅炉   烟道磨损   流场特性  

摘要： 沉降室是余热锅炉中关键的除尘部件,在锅炉运行过程中,进入沉降室的换热烟气会夹杂大量烟气颗粒,高速的烟气颗粒撞击烟道壁面,造成了烟道壁面的磨损。基于EDEM-Fluent耦合计算的方法研究了余热锅炉沉降室内烟道的磨损特性,设置烟气流含尘浓度为55 g/Nm^(3),烟气颗粒粒径为1 mm,密度为2500 kg/m^(3)。对比分析了0.8V_(t)、1.0V_(t)和1.2V_(t)(V_(t)为进气速度)3种不同进气负载下烟道各截面的流场特性与烟道内的颗粒分布,同时引入Archard磨损模型得到烟道各部位的磨损量分布。结果表明:二号灰斗的相对磨损量从28%增加到37%,挡灰板上部的相对磨损量由20%增加到27%,而一号灰斗的相对磨损量从17%下降到9%。磨损量变化的原因可归因于烟气流速和颗粒分布的变化。烟气流从入口处进入沉降室后速度先增加后降低,在二号灰斗以及挡灰板处流速达到最大值,且二号灰斗处形成了纵向的旋流,一部分颗粒随烟气流快速上升与壁面发生碰撞,这使得在各工况下,二号灰斗的处的磨损程度均明显大于其余部位。同时负载的增加还使得颗粒的分布呈现向三号灰斗处积聚的趋势,从一号灰斗处沉降的颗粒减少,磨损量降低。大量积聚的颗粒与三号灰斗壁面的碰撞使得三号灰斗的磨损量增加。

关键词： 刀具磨损   卡尔曼滤波   随机森林  

摘要： 针对机加工过程中的刀具状态预测问题,利用随机森林算法良好的多分类能力,提出一种基于卡尔曼滤波算法刀具状态分类监测模型。以铣削力信号作为状态监测信号,通过卡尔曼滤波以及前一次走刀过程的铣削力建立状态预测方程,对下一次走刀过程中的铣削力进行预测;将预测的铣削力分别在时域、频域与小波包分析中提取特征值,然后利用训练好的随机森林模型对提取的特征值进行识别,预测下次走刀过程的刀具磨损状态。数据处理的结果表明,该方法可以有效地预测出下次加工是否会进入磨损阶段,在整体状态识别中准确率为98.73%。

关键词： 丘陵果园   螺旋开沟机   开沟刀   耐磨损性能  

摘要： 针对丘陵果园螺旋开沟机在土壤富含岩石等杂物环境下作业时出现的开沟刀破损和磨损严重的问题,基于原来开沟刀并借鉴隧道掘进机械刀具设计了硬质合金开沟刀。主要改进措施如下:将开沟刀磨损最严重的的刀齿部位的材料由H13替换为YG11C硬质合金并增大刃厚;在刀体上下表面使用氧乙炔火焰堆焊铸造WC焊条。3种开沟刀磨损台架试验与田间试验均表明耐磨损性能排序为硬质合金开沟刀>修补硬质合金开沟刀>原来开沟刀,验证了硬质合金开沟刀应用线切割—钎焊修补技术的可行性。台架磨损试验60min后,硬质合金开沟刀与修补硬质合金开沟刀磨损质量比原来开沟刀分别减少65.44%、62.65%。5种堆焊方式磨损台架试验结果表明:耐磨损性能排序为相邻法向堆焊>相邻切向堆焊>间隔网状堆焊>间隔法向堆焊>间隔切向堆焊。堆焊密度与堆焊方向对耐磨损性能均具有影响;相邻堆焊优于间隔堆焊,法向堆焊优于切向堆焊;间隔网状堆焊的综合性能较好,适合于大面积堆焊。田间试验4h后,磨损质量硬质合金开沟刀与修补硬质合金开沟刀比原来开沟刀分别减少60.53%、54.67%。

关键词： TC4钛合金   干冰低温冷却   大进给   刀具磨损  

摘要： 针对TC4钛合金切削加工过程中刀具易磨损、加工效率低等问题,以干冰为冷却媒介对TC4钛合金进行大进给铣削加工,以提高TC4钛合金的切削加工效率,降低刀具磨损。研究了不同冷却方式下的TC4钛合金大进给铣削过程中铣削速度对刀具耐用度的影响规律和干冰低温冷却方式下刀刃形状和刀具材质对刀具耐用度的影响;分析了干冰低温冷却方式下的不同铣刀刀具的磨损特征,明晰了干冰低温冷却大进给铣削TC4钛合金时的刀具磨损机理。研究结果表明,干冰低温冷却可以抑制大进给铣削时的刀具磨损,提高刀具耐用度。此外,圆弧刃三角形刀片比四边形刀片更适合高速大进给铣削。

关键词： 叶片式泵   叶片磨损   尺寸链  

摘要： 柴油机燃油输送泵是柴油机主油箱与日用油箱之间连接的叶片式泵,在某柴油机系统中该类燃油输送泵发生了叶片两侧严重磨损与叶片弯曲现象。本文通过对该类型叶片式泵现场运行及图纸分析,发现该故障原因为厂家出厂对叶轮两侧端盖与叶轮的间隙设置过小、尺寸链与实际使用状况不匹配,导致叶轮在运行期间由于轴的少量窜动而与两侧端盖发生磨擦,并提出了该类型叶片式泵的合理尺寸链,从而解决了柴油机燃油输送泵的叶片故障。

关键词： 组合密封圈   磨损   网格重构   密封性能   台架试验  

摘要： 针对橡塑组合密封圈的磨损和密封性能仿真方法开展研究,基于有限单元法开展接触压力的求解和磨损过程的仿真分析,采用有限差分法开展流-固耦合仿真分析获得密封间隙的压力和膜厚分布,提出了一种可用于组合密封圈磨损过程仿真和密封性能预测的方法。仿真过程中考虑了摩擦热对接触压力和磨损的影响,解决了塑料材质密封圈大体积磨损仿真时网格重构的难题,实现了磨损仿真过程中强度分析和流体力学分析的迭代求解,并实现了程序化。基于材料的摩擦磨损试验对模型参数进行了修正,通过旋转密封台架试验对仿真模型进行了验证。

关键词： 大气等离子喷涂   Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)复合涂层   摩擦因数   耐磨损性能  

摘要： Cr_(2)O_(3)对Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)复合涂层与高硬度陶瓷接触时的摩擦磨损行为及磨损机制的影响尚未揭示。采用大气等离子喷涂的方法制备Cr_(2)O_(3)含量不同的Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)复合涂层以研究Cr_(2)O_(3)的影响机制。试验结果表明:Cr_(2)O_(3)明显减少了涂层的微观孔隙;复合涂层中α-Al_(2)O_(3)/γ-Al_(2)O_(3)的相对含量比明显高于Al_(2)O_(3)涂层中的37%;Al_(2)O_(3)-40%Cr_(2)O_(3)涂层的硬度与Al_(2)O_(3)涂层相比提高了48%,断裂韧性是Al_(2)O_(3)涂层的2倍多;当载荷为5 N、10 N和15 N时,Al_(2)O_(3)-40%Cr_(2)O_(3)复合涂层的摩擦因数最低,磨损率依次降低60%、85%和79%。但是当载荷为20 N时,Al_(2)O_(3)-20%Cr_(2)O_(3)复合涂层的摩擦因数最低,磨损率降低了50%。微观脆性断裂是涂层的主要磨损机制。复合涂层耐滑动磨损性能与Cr_(2)O_(3)含量及磨损条件是密切相关的。微观结构、硬度、断裂韧性、导热系数等是影响Al_(2)O_(3)-Cr_(2)O_(3)复合涂层耐磨损性能的重要因素。研究结果可为高耐磨性Al_(2)O_(3)基涂层的设计和应用提供指导。

关键词： 循环流化床   磨损量   磨损机理   冲蚀  

摘要： 本文通过探讨分析循环流化床锅炉的磨损机理和特点,总结了磨损发生的主要部位及磨损原因,提出了防磨措施,对使用单位具有指导意义。

关键词： ZrO_(2)颗粒   镁基复合材料   粉末冶金   热压烧结   微观组织   耐磨性  

摘要： 采用粉末冶金法制备了不同质量分数氧化锆(ZrO_(2))颗粒增强的AZ91镁基复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和硬度仪等手段研究了该复合材料的微观组织、硬度、密度和耐磨性。结果表明:ZrO_(2)颗粒在一般条件下都可能发生凝聚。除ZrO_(2)外,复合材料的结构内还包含Mg和Mg_(17)Al_(12)。加入ZrO_(2)颗粒能够有效的提高ZrO_(2)/AZ91复合材料的硬度和耐磨性;30wt%ZrO_(2)/AZ91复合材料的硬度为108.7 HV,相比基体AZ91合金,硬度提高了约22%。在20N载荷下,30 wt%ZrO_(2)/AZ91复合材料的磨损率为176.2 mm^(3)/(N·m),相比基体AZ91合金,磨损率降低了约28%。复合材料主要的磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。