润滑滑动摩擦磨损试验及其铁谱监测技术研究

在磨损试验机上进行有润滑的滑动摩擦磨损试验,并对其润滑油样进行铁谱分析,探讨摩擦力矩、磨损严重程度指数的变化规律。试验结果表明,摩擦力矩与磨损严重程度指数的变化规律一致,应用铁谱分析技术可以监测有润滑的滑动摩擦副的磨损状态和磨损程度,为汽车发动机典型零件磨损状态的铁谱监测技术研究奠定了基础。     

微细电火花线切割加工表面干摩擦磨损特性

以球—面接触方式,在0.6mm振幅下,研究微细电火花线切割加工表面在不同载荷和不同频率下的往复滑动干摩擦磨损行为,并探讨其磨损机理。结果表明,微细电火花线切割加工的模具钢M42表面,随着载荷的增加,摩擦过程转变为三体摩擦,降低了摩擦因数;随着频率的增加,由于温升形成的氧化膜降低了微凸体接触界面的抗剪强度,从而使摩擦因数降低;磨损体积随着载荷和频率的增大均呈增大的趋势,磨痕呈现为典型的粘着磨损和氧化磨损机制。     

不同润滑状态下农机传动用链条的磨损特性

以三轮农用车链条为例,研究了不同润滑状态下农机传动用链条的磨损形式与机理,指出了定期人工滴油润滑的外驱动链条的主要磨损形式是以磨粒磨损为主,并伴随着疲劳磨损;油池润滑的内驱动链条的主要磨损形式是疲劳磨损。通过对其表面形貌分析,探讨了不同润滑状态下的链条磨损特性,提出了套筒和销轴零件表面硬度的主匹配关系。     

腐蚀条件下中碳合金钢冲击磨损特性及机理

中碳合金钢经适当热处理后,得到M＋B＋AR复相组织,在冲击腐蚀磨损条件下研究其磨损特性和机理。结果表明：中碳合金钢的耐磨性随冲击功增加而明显下降;剥落裂纹起源于表面,在亚表层中扩展;冲击功由2．0J增至3．5J,中碳合金钢在冲击腐蚀条件下的磨损失效机制由以浅层剥落为主向以深层剥落为主转变。     

可变形磨损模型下微型离心泵复合磨损研究

为了探究微型离心泵在不同颗粒体积分数下的复合磨损类型与磨损变化,基于计算流体动力学与离散元耦合的方法,通过可变形磨料磨损Archard模型与可变形冲蚀磨损Oka模型对离心泵在不同颗粒体积分数（2%、4%、6%、8%、10%、12%）下的颗粒-部件碰撞占比率、磨损分布与演化进行了研究。通过对比实验发现颗粒体积分数在4%附近时颗粒与叶轮叶片、蜗壳碰撞占比率呈现不同的变化趋势。离心泵磨损以磨料磨损为主,磨料磨损中蜗壳为磨损最严重的部件,占总磨料磨损量的68.5%,随着颗粒体积分数的增加,蜗壳处磨料磨损由断面Ⅷ向断面Ⅰ演化,蜗壳前后端先后磨损。冲蚀磨损高磨损区域主要集中于叶轮叶片,占冲蚀磨损总量的95.83%,蜗壳处冲蚀磨损断面演化规律与磨料磨损变化规律近似,但蜗壳后端最先被磨损。颗粒体积分数对蜗壳磨料磨损变形量影响较大,蜗壳、叶轮磨料磨损变形量与冲蚀磨损变形量具有相似的变化趋势。     

乏油状态下轴承沟道热-磨损耦合研究

乏油状态下,轴承摩擦生热和沟道磨损相互影响,严重影响轴承使用寿命。对球在不同运动形式下沟道的摩擦生热规律进行了分析,研究了球相对沟道滑动时轴承沟道在不同滑动速度、径向载荷及不同乏油状态下的热-磨损耦合变化规律。结果表明：球滚动时造成的轴承摩擦生热量较小,陀螺运动和滑动对轴承摩擦生热影响最大;球轴承滑动速度、径向载荷增加时以及乏油程度加剧时,球-沟道的摩擦生热现象会变得严重,轴承温度由于热传导持续增加,温度上升后,球-沟接触椭圆区域变大,接触应力小幅度减小。     

柴油机连杆衬套表面摩擦磨损实验研究

通过对某型号柴油机连杆衬套进行摩擦特性试验,对其进行表面形貌参数等因素与摩擦特性关系的研究,然后对相关参数进行筛选。结果表明:表面峰密度D、轮廓均方根斜率RΔq和轮廓偏斜度Rsk对连杆衬套摩擦扭矩的影响最大。     

仿生非光滑凸包和凹坑表面滑动摩擦磨损试验研究

非光滑表面对耐磨性有影响,并且不同的非光滑表面对耐磨性的影响是不同的。为了进一步研究其规律,本文进行了非光滑凸包和凹坑表面的耐磨性试验对比研究,得出在相同试验条件下,非光滑凹坑表面比凸包表面具有更好的耐磨性。     

双吸离心泵叶轮内泥沙磨损非定常特性研究

双吸离心泵广泛应用于黄河沿岸的泵站中,其主要部件叶轮普遍存在磨损问题。叶轮是高速旋转的部件,存在动静干涉作用,导致叶轮内的磨损特性是非定常的。采用欧拉-欧拉方法对双吸离心泵进行固液两相流非定常计算,分析了不同工况下,叶轮壁面上的磨损率、冲击角、固相体积分数和速度的非定常特性。结果表明,叶轮表面磨损率、冲击角、固相体积分数和速度均具有周期性,等于叶轮旋转周期;定常计算的磨损率远小于非定常结果,定常计算不能准确预测磨损率。磨损最大部位为叶片头部和尾部。冲击角对磨损损失具有增强或减弱的作用,冲击角脉动曲线与磨损率脉动曲线相似。固相体积分数对磨损脉动特性影响较小,对磨损率有所影响。固相速度对磨损率影响显著。     

硬质合金涂层刀具车削Ti6Al4V磨损实验研究

使用两种涂层硬质合金刀具在云南机床厂生产的CY6140普通卧式车床上对Ti6Al4V钛合金棒料进行干切削,当达到一定的切削长度时,使用工业显微镜观察、测量并记录了刀具前后刀面的磨损形貌及磨损量的值.一旦达到刀具磨钝标准时就停止切削.通过分析刀具的磨损形貌以及两种涂层刀具磨损的曲线图可知,在切削Ti6Al4V材料时,SP...     

引黄滴灌条件下混配水对堵塞物质表面特征的影响

为探明引黄滴灌条件下黄河水与微咸水混配对滴灌系统灌水器堵塞物质表面特征的影响,选择黄河水（YR）、微咸水（SW）以及黄河水和微咸水1∶1混配水（MW）3种水源,针对灌水器流道内易形成堵塞物质的位点,进行堵塞物质形成过程的模拟培养,借助三维白光干涉形貌仪观测并分析灌水器内部堵塞物质的表面形貌及变化特征,结果表明：黄河水与微咸水混配后堵塞物质表面凸起少,较为平坦;堵塞物质的厚度、表面均方根偏差、表面展开面积比率显著降低。其中,系统运行结束时（800h）,混配水条件下堵塞物质的平均厚度为4.39μm,分别比黄河水、微咸水条件下低65.32%、32.51%,这充分说明黄河水和微咸水混配后可有效缓解灌水器堵塞。     

基于改进欧拉算法的双吸离心泵泥沙磨损特性研究

固液两相流算法对双吸离心泵泥沙磨损模拟精度有直接影响。采用改进的固液两相流欧拉算法,考虑了相间阻力和泥沙扩散系数两方面因素,对典型悬移质泥沙粒径条件下的双吸离心泵流场进行了数值计算。研究发现,叶片表面湍流强度在头部和尾部较大,可达6%~10%;叶片头部和尾部的颗粒动态尺度大于中部。由湍流强度和颗粒动态尺度组成的湍动尺度效应,在叶片头部和尾部表现强烈,湍动尺度效应使固液相间阻力增大,更有利于颗粒的扩散,避免了颗粒聚集,对大颗粒的作用强于小颗粒。湍动尺度效应导致叶片表面固相体积分数分布范围减小,大颗粒的变化值大于小颗粒,叶片头部和尾部的改变值大于中部,叶片表面的严重磨损部位为叶片工作面尾部的块状磨损区,这比采用传统算法得到的带状磨损区和偏磨区计算结果,更符合离心泵实际磨损情况,考虑湍动尺度效应后得到的磨损率也有所增大。在此基础上,提出了双吸离心泵叶片水力设计和表面喷涂防护原则,为提高双吸离心泵抵抗泥沙磨损能力奠定了基础。     

激光表面织构机械密封润滑特性的试验研究

采用调Q半导体泵浦YAG激光器,利用＂单脉冲同点间隔多次＂激光加工工艺在密封环端面加工具有环形阵列分布的微凹坑织构.在机械密封计算机辅助试验装置上,进行了激光表面织构机械密封与普通机械密封的试样的对比摩擦性能试验,研究了激光表面织构技术在不同的密封介质压力和转速等工况下对机械密封的润滑特性的影响.结果表明：在试验范围内,激光表面织构技术对于改善机械密封润滑特性的作用主要受密封介质压力的影响,转速的影响则相对较小.与无织构机械密封相比,在较低密封介质压力的条件下（0.2 MPa）,激光表面织构机械密封能显著改善润滑特性,摩擦转矩最大可减小60%,转速对摩擦扭矩的影响不大.在较高密封介质压力的条件下（0.8 MPa）,转速对摩擦扭矩的影响起到较大的作用,只有当转速达到一临界值时激光表面织构机械密封才能够起到改善润滑的作用,且作用较小.     

遮挡条件下多视角甜椒果实点云三维重构方法

为进行表型原位自动化测量,实现甜椒数字化育种和管理,针对原位果实表型测量中的目标遮挡问题,提出一种多视角甜椒果实点云的三维重构方法。通过虚拟叶片的方法,创建增强数据集,建立基于YOLO v5算法的甜椒果实识别模型,实现对不同遮挡程度果实的识别,同时,构建考虑果实位置与遮挡程度的果实表型采集算法,实现多视角的果实三维数据采集。最后,配准甜椒果实三维点云,提取甜椒表型参数,并通过温室甜椒果实表型,对点云重构方法的有效性进行验证。相较手动测量数据,果实果宽平均相对误差为1.72%,果高平均相对误差为1.60%。试验结果表明,本文所提出的甜椒原位表型点云重构方法,可为遮挡条件下作物表型提供有效的解决思路和可行方法。     

空化射流条件下酶法制油豆渣蛋白结构与理化特性研究

为运用空化射流处理技术有效提高酶法制油豆渣中可溶性蛋白含量、改善其理化特性,采用二维和三维荧光、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳及扫描电镜解析了不同空化射流处理时间（0、5、10、15min）对豆渣蛋白结构的影响及形态变化,并采用溶解性、乳化性、氨基酸分析、粒度分布及ζ 电位对其理化及功能特性进行表征,最终明确了空化射流处理对酶法制油豆渣蛋白结构及理化特性的影响规律。结果表明：空化射流可促进豆渣蛋白结构解折叠,使分子间相互作用增强,其亚基结构由高分子量向低分子量转化;当空化射流处理10min时,豆渣蛋白粒度分布稳定,且体积平均粒径D[4,3]达到最低值（470.10±8.70）nm,ζ 电位绝对值达到最大（27.4±0.83）mV,溶解特性及界面性质最佳;经氨基酸分析发现,酶法制油豆渣蛋白和大豆分离蛋白（SPI）的氨基酸组成相似,其疏水性氨基酸质量分数达33.03%。     

单轴拉-拉条件下7075-T651铝合金疲劳行为的研究

为研究单轴拉-拉条件下7075-T651铝合金疲劳行为,应力比为0.1,选择弹性范围内5种载荷级别进行疲劳试验,使用S-N曲线和p-S-N曲线表征此条件下7075-T651铝合金疲劳性能,并通过断口形貌分析了在不同载荷级别下的失效机理。结果表明,随着载荷级别的降低,疲劳寿命随之增加,不同应力级别下峰值疲劳寿命的存活率维持在10%~31%范围内,断口特征呈现典型的疲劳断裂。     

沟灌条件下灌水沟入渗特性研究

为探明沟灌时灌水沟的水分入渗规律,从沟灌二维入渗过程、入渗湿润锋运移特性、累计入渗水量变化过程、土壤含水量分布等方面研究了沟灌的入渗特征及其影响,研究表明：灌水沟中水深、沟底宽、湿周对沟灌入渗过程均有明显影响。沟中水深增大,有利于加大侧向入渗,垂向入渗减少,而水深减小,会加大垂向入渗,增加深层渗漏。灌水沟底宽不影响灌水沟的侧向入渗,仅影响垂向入渗,底宽减小,垂向入渗深度相应减小,且土壤表面以下40 cm深以内水平向入渗深度平均值与最大垂向入渗深度的比值在沟底宽小时均大于沟底宽大时。合理的断面形式和大小有利于减小垂向入渗,加大水平侧向入渗,灌水沟断面形式为梯形断面时,宽深比近似为2效果最优。研究结果可为改进沟灌灌水技术提供参考。     

地表积水条件下滴灌入渗特性研究

大流量供水条件下滴灌入渗地表积水区域不断变大,直到通过积水区域的水分渗透能力和滴头的供水强度达到平衡。不同滴头流量条件下水平和垂向湿润锋的推进速率和入渗时间存在极显著的幂函数关系。滴头流量对湿润体水平和垂向湿润距离的比值有显著的影响,滴头流量越大该值也越大,并且该值随着入渗时间的增加而逐渐变小。滴灌积水入渗的稳定渗透通量Jo大于垂直一维入渗的稳渗率,并且Jo随滴头流量的增加而减小,Jo和地表积水半径的倒数呈显著的线性关系,根据Wooding入渗方程可推导出该直线的截距代表了一维入渗条件下土壤的饱和导水率。     

温室滴灌条件下辣椒耗水特性的研究

针对现代化玻璃温室地表和地下滴灌方式,选择灌水周期和灌水定额为试验因素,开展了辣椒耗水特性试验研究。结果表明,温室条件下,地下滴灌较地表滴灌能节水5%~18%;为了减少辣椒耗水,地表滴灌方式宜缩短灌水周期,地下滴灌方式则宜适当延长灌水周期。温室滴灌条件下,辣椒耗水量组成中,棵间蒸发占主导,棵间蒸发量是日均蒸腾量的1.7~3.0倍,且辣椒日均耗水量可以用日均棵间蒸发量很好地线性表达,同时,辣椒棵间蒸发量也可以用温室内同期水面蒸发量进行线性预估。