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关键词： TiAlCrN涂层   Cr掺杂   择优取向   力学性能   磨损  

摘要： 为了改善TiAlN涂层力学性能和耐磨损性能,本工作利用阴极电弧技术在316 L不锈钢表面制备了不同Cr含量的TiAlCrN涂层,并探讨Cr掺杂对涂层的组织结构及力学性能的影响,揭示了涂层的摩擦磨损机理。结果表明:TiAlCrN涂层均呈立方结构且沿(200)、(111)、(220)、(311)晶面生长;随着Cr靶电流增加,涂层晶粒沿(111)晶面生长的织构系数增大,即Cr掺杂有利于涂层沿(111)晶面择优生长;TiAlCrN涂层的硬度和结合力均随Cr靶电流的升高而增大,Cr靶电流为150 A时,涂层表现出最大的硬度(25.50 GPa)和结合力(26.97 N);TiAlCrN涂层的摩擦系数及磨损率随Cr靶电流的增大而减小,Cr靶电流为150 A时,涂层表现出最低的摩擦系数(0.26)和磨损率(1.87×10^(-5)mm 3·N^(-1)·m^(-1));TiAlCrN涂层的主要磨损机理为磨粒、氧化及黏着磨损;对于高Cr靶电流制备的TiAlCrN涂层,其在摩擦磨损过程中具备较好润滑性的CrO_(x)优先于TiO_(x)、AlO_(x)形成,从而表现出低的磨损率;Cr掺杂能够有效改善TiAlN涂层在摩擦中的剥落现象,进一步提高涂层力学及摩擦磨损性能。

关键词： 海船   艉轴承   油润滑   机械磨损   离散单元法  

摘要： 重载海船艉轴承在低转速条件下容易发生摩擦和磨损损伤，提出基于离散单元法和改进的Hertz-Mindlin黏结接触模型，对海船艉轴承初期磨损、磨合磨损和稳定磨损阶段中摩擦副的状态进行数值研究。通过分析摩擦副黏结面的法向和切向应力变化，结合艉轴转速导致油润滑多相流场的油膜厚度和油膜压力分布不均匀的现象，获取低速重载艉轴承底部磨损量、磨损面积和摩擦面劣化度的特征数据。结果表明：艉轴承底部区域首先产生磨损现象，随后磨损面积逐渐扩张到压力集中区，艉轴承摩擦副金属间的磨损量逐渐增加，磨损率呈现出先增加后减小至稳定值的趋势，磨损率变化符合理论磨损过程曲线变化规律。该研究可以为海船艉轴承油液在线监测和故障诊断提供可视化数值计算参考。

关键词： 密实化木材   摩擦系数   磨损体积   体积磨损率   磨痕  

摘要： 通过热压密实方法制备了密实化木材，采用扫描电子显微镜(SEM)和表面衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对密实化木材的微观结构和化学组成进行表征。试验测试了密实化木材的密度、表面硬度以及抗压性能。研究了密实化木材的摩擦学性能，在不同载荷和转速条件下，对密实化木材进行摩擦磨损测试。试验结果表明：密实化木材的力学性能得到明显改善，其摩擦学性能也有明显的提升，当法向载荷大于3 N时，密实化木材的平均摩擦系数为天然木材的87.5%，而磨损体积和体积磨损率仅有天然木材的50%；随着转速增加，密实化木材的平均摩擦系数有所增大，相同转速下，密实化木材的平均摩擦系数低于天然木材，随着转速增加，密实化木材磨损体积有所增加，体积磨损率呈现减小趋势。密实化木材的磨痕宽度及深度均小于天然木材，显示出更加优异的抗磨损性能。

关键词： 超长工作面   刮板输送装备   国产化   磨损   现状与发展趋势  

摘要： 加长工作面长度，是提高单工作面产量优选解决方案。在条件允许的情况下，采用超长工作面开采，能够提高工作面单产、方便巷道布置、降低巷道掘进率，提升煤矿生产效率，对我国煤炭资源的绿色低碳开发意义重大。为推动国产超长工作面刮板输送装备的发展，基于2021年以来陕蒙矿区首批400m以上国产超长工作面刮板输送装备的实际应用数据，从装机功率、规格参数、配套装备、过煤量、溜槽磨损及牵引系统磨损等多个维度，分析现有装备存在装备空载功率高、链条张力控制困难、磨损加剧、重载启动困难等主要问题，提出了链条-刮板组件轻量化技术、链速与运量均衡控制策略、链条张紧力智能控制方法、高可靠性牵引系统关键技术、多动力部智能协同控制策略及智能运维技术等未来超长工作面刮板输送装备的技术研究重点。最后，展望了不同煤层厚度下超长工作面刮板输送装备的发展趋势：薄煤层300～450m智能刮板输送装备，满足单工作面年产300万t目标；中厚煤层500～600m智能刮板输送装备，满足单工作面年产1000万t目标；厚及特厚煤层400～500m智能刮板输送装备，满足单工作面年产2000万t目标。总体来看，国产超长工作面刮板输送装备正逐步接近并有望超越国际先进水平，为推动我国煤炭行业的高效、安全、绿色发展提供有力支持。

关键词： 涡扇发动机   性能退化   载荷谱修正   叶尖间隙   磨损   蠕变  

摘要： 发动机性能退化往往引起性能参数发生改变，进而导致完成相同飞行任务时载荷谱发生变化，对发动机结构寿命预测造成影响。目前，整机寿命试车载荷谱编制过程中尚未考虑性能退化因素影响，导致寿命试车结果与外场存在较大误差。针对这一问题，构建了综合整机性能退化与动态性能修正的涡扇发动机模型，重点研究了考虑磨损、蠕变的叶尖间隙预测方法对发动机性能的动态修正，提出了一种考虑性能退化的涡扇发动机载荷谱修正方法。同时对典型飞行任务剖面下的载荷谱进行了计算，结果表明：发动机在运行3000循环后，动态性能修正模型的高压涡轮进口温度较传统模型升高0.69%；修正后的载荷谱与原谱相比，其最大状态的高压轴转速降低4.90%、高压涡轮进口温度上升2.95%，最大状态持续时间增加21.05%，实现了考虑性能退化的载荷谱修正目标。

关键词： 不确定性传播   聚类椭球模型   功能度量法   敏感性分析  

摘要： 机械系统在工作过程中受随机载荷、制造误差、安装误差等多源不确定性因素影响，导致系统性能响应常产生偏差，从而影响其工作可靠性。在实际工程中，复杂机械系统的数据采集可能需要高昂的设备、传感器以及专业知识，导致大规模高质量数据采集变得困难，获取的数据样本量通常较小，难以通过概率模型描述其不确定性。此外，当机械系统在某些特定条件下运行时，数据可能集中在某些区域，呈现出一定的聚类特征，导致该条件下机械系统的不确定性度量与分析存在挑战。为此，本文提出了一种基于聚类椭球模型的机械系统不确定性分析方法，准确度量具有聚类特征系统参数的不确定性，实现系统响应不确定性快速评估。为了准确量化具有聚类特性的小样本数据，采用聚类椭球模型对其进行不确定性建模；根据参数区间信息，开展机械系统敏感性分析，确定影响机械系统性能的主要参数；结合功能度量法和序列二次规划算法获取机械系统响应的上下边界，实现系统参数不确定性传播。通过三个数值算例和一个工程算例验证所提方法的准确性和有效性。结果表明：在处理小样本条件下机械系统性能不确定性分析问题时，所提方法具有较高的计算效率和精度。

关键词： 摆动试验   关节轴承   高温环境   摆动载荷   磨损  

摘要： 针对耐高温关节轴承超高温环境下的摆动磨损性能测试，建立一套关节轴承高温摆动试验系统，包括加载系统、摆动系统、环境模拟系统、检测和控制系统和轴承夹持装置等，该试验机可以满足800℃环境下低速摆动工况的自润滑关节轴承的摆动试验要求。采用该试验机试验评价了某规格耐高温轴承在高温高载条件下的磨损性能。验证试验表明，试验系统运行稳定，测试数据可重复性好。