结构仿生化黄麻纤维摩擦材料性能研究

采用室温碱处理和热处理两种改性方法对黄麻纤维进行表面改性处理,以头发和羊毛纤维为原型,对黄麻纤维进行结构仿生,考察了仿生螺旋型黄麻纤维对摩擦材料摩擦性能的影响.结果表明:螺旋型黄麻纤维质量分数在3％,螺旋升角为66 °时材料的摩擦因数符合制动要求,并且耐磨性能最优.在100℃和150℃时,螺旋型黄麻纤维的加入增加了摩擦材料的摩擦因数;在200℃和250℃时,螺旋型黄麻纤维增强摩擦材料的摩擦因数随着纤维添加量的增加而减小,随着纤维螺旋升角的减小而略微减小,而平直型黄麻纤维增强摩擦材料的摩擦因数最高;在300℃和350℃时,螺旋型黄麻纤维摩擦材料表现出较好的耐磨性能,摩擦材料的摩擦因数随着螺旋型黄麻纤维螺旋升角的减小而减小.     

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。     

基于摩擦因数的螺旋密封性能影响因素分析

为了揭示工作参数对螺旋密封性能和内部流动的影响机理,获得螺旋密封工作参数的选取范围和相互关系,将摩擦因数作为螺旋密封性能的量纲一评价因子.首先,建立了包括离心泵和螺旋密封的耦合三维模型和块结构化网格模型,基于RANS雷诺时均方法和RNG k-ε模型,选择螺旋角、相对槽宽和相对槽深等工作参数,基于Fluent软件预测了轴向雷诺数和螺旋密封摩擦因数的特性曲线,并对螺旋密封内部流场分布特性进行数值分析.结果表明:不同螺旋密封模型的摩擦因数随着轴向雷诺数增大而减小,且减小幅度越来越小;在其他影响因素一致,而仅改变螺旋角、相对槽宽和相对槽深中的某一参数的情况下,当螺旋角α=21.05°或相对槽宽r=0.5时,摩擦因数达到最大值,密封性能最优;当相对槽深H=3时,密封性能最优.为螺旋密封的设计和选型提供理论依据.     

两圆柱体结合面法向刚度分形预估模型及其仿真分析

对M-B分形模型进行了修正,分析了微凸体弹性、弹塑性、塑性各阶段的变形性质。从宏观和微观相结合的角度,建立了考虑摩擦因素的两圆柱体结合面法向刚度分形预估模型,该模型具有几何特性和尺度独立性,在一定程度上完善了结合面动力学参数的分形模型。通过仿真分析揭示了实际接触面积、法向载荷和摩擦因数对圆柱体结合面法向刚度的影响。仿真结果表明：两圆柱体结合面法向刚度随着实际接触面积的增大而增大,且在较大分形维数时增大速率较快;随着法向载荷的增大而增大;随着摩擦因数的增大而持续减小,当摩擦因数小于0.3时,法向刚度随摩擦因数的增大呈线性衰减,当摩擦因数大于0.3时,法向刚度随摩擦因数的增大呈指数衰减规律。     

泵内圆盘摩擦损失实验研究

当封闭空腔内圆盘顶部径向间距保持不变时,在轴向间距、旋转雷诺数不同情况下,对旋转圆盘的摩擦损失进行实验研究,结果表明;轴向间距增大会增加圆盘摩擦损失;随着旋转雷诺数增加,摩擦转矩系数逐渐减小;粗糙度增大使圆盘摩擦损失增加。最后,以轴向间距比,旋转雷诺数为特征参数推导出摩擦转矩系数的经验计算式。     

Kevlar浆粕和冰晶石及硫酸钡在摩擦材料中的作用

分析了Kevlar浆粕、冰晶石及沉淀硫酸钡对制动摩擦材料摩擦磨损性能、洛氏硬度及冲击强度的影响.结果表明：填加Kevlar浆粕、冰晶石及硫酸钡能不同程度地提高并稳定摩擦因数、降低比磨损速率,其中Kevlar浆粕和冰晶石的混杂效应最为明显;增大硫酸钡含量则能较好地控制摩擦因数随温度的波动;摩擦材料的洛氏硬度值有所降低,而冲击强度则不同程度地提高.利用扫描电镜对摩擦材料磨损表面进行了观察和磨损机理分析.     

黄芪多糖水提液流变特性研究

粘度是黄芪多糖提取、加工处理过程中的一个重要参数,溶液温度、黄芪总糖含量、浸提温度是重要影响因素.研究结果表明,粘度随溶液温度升高而降低,粘度越大,温度变化对其影响越显著;黄芪总糖含量低于300mg/mL或高于1000mg/mL时,溶液温度对粘度影响较小;浸提温度超过70℃后,不同粒度物料浸提液的总糖含量未增而粘度明显增大,黄芪多糖浸提温度不宜超过70℃.     

管道压铸件的风冷工艺设计与仿真

为了缩短管道压铸件冷却时间,实现快速高效冷却方案的制定,对风冷工艺进行了研究。基于k-epsilon湍流模型,利用Fluent软件模拟仿真了压铸件在冷却输送机上强制风冷时温度变化的情况,分析了风机的不同工位对冷却效果的影响。分析表明,当铝合金压铸件初始温度为400℃时,工件的温度在0-100 s内下降趋势明显,降幅为300℃;100-300 s内下降趋势缓慢,降幅为80℃;当风机出风口与工件的距离为300 mm、风机偏角为20°时,冷却效果最佳,在300 s内可将工件冷却至20℃左右。     

盘式制动器摩擦件温度对动态摩擦载荷的影响

为提高动态摩擦加载稳定性,更容易准确控制动态摩擦载荷,以某型号气压盘式制动器摩擦件为研究对象,研究了其在动态摩擦加载过程中温度的变化对摩擦载荷的影响.根据摩擦微凸理论和瞬态传热原理,分析了该摩擦件的摩擦生热机理及热传递机理;根据气压盘式制动器的工作原理,通过Abaqus软件,建立气压盘式制动器摩擦件有限元模型,仿真分析了动态摩擦加载过程中气压盘式制动器摩擦件温度场分布及变化规律;设计动态摩擦加载试验,通过试验分析了动态摩擦加载过程中摩擦力的变化情况.结果显示,摩擦件温度与时间的平方呈线性关系,摩擦力随摩擦件温度升高而增大,直到摩擦件温度超过200℃时,摩擦力开始逐渐减小.该研究对有效控制动态摩擦载荷具有指导作用.     

大豆分离蛋白-阴离子多糖复合体系起泡性能研究

大豆分离蛋白(SPI)的许多重要的功能特性,会因为一些多糖类的添加而大大改善,例如可以提高食品体系的起泡性等。本文在前人研究的基础上,考察了添加黄原胶、卡拉胶和海藻酸钠等3种多糖时,其对SPI的起泡性的影响。结果表明:黄原胶、卡拉胶和海藻酸钠添加量均为0.1%时,复合体系泡沫的起泡度和泡沫稳定性都依次减小;随黄原胶添加量的增加SPI-黄原胶复合体系的起泡度和泡沫稳定性逐渐增大,添加量为0.10%时达到最大值;随PH值的增加,SPI-黄原胶复合体系的起泡度和泡沫稳定性逐渐增大,pH值7.0时达到最大值,之后稍微减小;随着NaCl浓度的增加,SPI-黄原胶复合体系的起泡度和泡沫稳定性逐渐提高;而起泡度在NaCl的浓度为0.75%达到最大值,泡沫稳定性在NaCl的浓度为0.50%达到最大值;在测定范围内,温度对SPI-黄原胶复合体系的起泡度随着温度的升高变化不明显,而泡沫稳定性随着加温度的升高而增加,60℃具有最大值,之后随着温度的增加而逐渐降低。     

贯流式水轮机固液两相数值模拟

为了研究不同泥沙直径对贯流式水轮机全流道磨损情况,基于雷诺时均N-S方程,采用欧拉-拉格朗日法并结合多面体网格技术、Realizable k-ε Two-layer湍流模型对贯流式水轮机全流道进行三维非定常固液两相流数值模拟.结果表明:同一泥沙浓度下随着泥沙直径的增大,进水管道上端面磨损较小而下端面磨损较大,当泥沙直径为0.2 mm时下端面最大磨损率达到0.000 795 kg/(m²·s);活动导叶和尾水管磨损区域随着泥沙直径的增大逐渐减小,当泥沙直径为0.01 mm时活动导叶最大磨损率为0.004 600 kg/(m²·s),主要磨损区域为导叶吸力面,尾水管最大磨损率为0.000 540 kg/(m²·s);转轮最大磨损率随着泥沙直径的增大逐渐变小,当泥沙直径为0.01 mm时,转轮最大磨损率为0.062 200 kg/(m²·s),主要磨损区域为叶片出水边和靠近轮毂处.机组在运行过程中,磨损最严重的部件是转轮,当泥沙直径为0.05 mm时,转轮体整体磨损率达到了5.750 000 kg/(m²·s),应避免转轮长时间在小直径泥沙下运行,导致磨损加剧.     

加水量对面筋蛋白水分分布及结构的影响

利用核磁共振仪(NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FITR)、差示扫描量热仪(DSC)和旋转流变仪(DHR)测定不同加水量下面筋蛋白的水分分布、微观结构、蛋白二级结构、热力学特性和流变学特性。结果表明,随加水量增大,面筋蛋白中结合水相对含量显著下降5. 15个百分点,自由水相对含量显著升高8. 21个百分点,弱结合水相对含量先增大后降低;面筋蛋白网络孔洞更加密集,孔径更加细小,但当加水量大于160%后,网络强度减弱;面筋蛋白二级结构表明,当加水量小于等于130%,随加水量增大,二级结构中β-转角及无规则卷曲相对含量显著下降,α-螺旋、β-折叠相对含量显著增大,当加水量大于130%,面筋蛋白二级结构变化趋势减缓,且无明显变化规律;面筋蛋白热变性峰值温度呈现先升高后降低的趋势,当加水量为150%时,取得最大值82. 4℃,表明其热力学稳定性随水分增加而得到提升;面筋蛋白储能模量G'及损耗模量G″均呈下降趋势,加水量大于130%时下降趋势减缓,且加水量150%时其弹性高于140%加水量。由此表明,150%是面筋蛋白的较优加水量。     

月壤力学性质对月球车牵引性能影响的模拟

采用离散元软件PFC2D,对月球车驱动轮在不同力学性质月壤上的牵引通过特性进行了数值模拟.研究采用线性接触刚度模型,通过双轴试验反复调整颗粒细观参数建立月壤离散元模型,其物理力学性质与真实月壤相似.在相同试验条件下,模拟试验与土槽试验结果趋势一致;模拟试验结果表明,挂钩牵引力随颗粒间摩擦因数增加而增加,当摩擦因数在1左右时增加趋于平缓;挂钩牵引力随孔隙率增加而线性减少;挂钩牵引力随粒径分布(rmax/rmin)增加先增加,当粒径分布大于5后减小,挂钩牵引力随重力加速度增加而增加,在1/6地球重力条件下,滑转率20%时,驱动轮的挂钩牵引力约为地球重力时的77.3%.     

不同温度储藏糙米对糙米酵素活性成分的影响

用糙米制备酵素可保留糙米中多种营养成分。研究不同储藏条件对糙米性质及其酵素中活性成分的影响。结果表明:随着储藏时间增加,糙米酵素中γ-氨基丁酸含量呈现先上升后下降趋势,且常温储藏糙米和30℃条件下储藏糙米其酵素中γ-氨基丁酸含量在储藏第60 d时达到最大值,40℃条件下储藏糙米在储藏第30 d时达到最大值;糙米脂肪酸值呈现上升趋势,糙米粘度呈现下降趋势,且温度越高,脂肪酸值上升越快,粘度下降越快。     

绿豆介电特性的研究

以绿豆为对象,研究了测量信号频率、含水率、温度、容积密度对绿豆介电参数的影响。研究结果表明:在1k～1MHz频率范围内,绿豆的相对介电常数和介质损耗因数皆随着频率的增大单调减小;当绿豆的含水率与温度增高时,其相对介电常数和介质损耗因数均呈增大的趋势;但容积密度对绿豆介电参数的影响并未呈现出一定的规律性。     

苹果垂直送风式压差预冷性能模拟与分析

压差预冷是广泛应用于果蔬保鲜的预冷措施,采用垂直送风方式相较于传统的水平送风方式具有更好的冷却效果。通过建立单箱苹果垂直送风式压差预冷过程的数值模型,分析了送风速度、送风温度及箱体开孔率对预冷性能的影响。模拟结果表明,当送风速度由0.5m/s增大至2.5m/s时,苹果的冷却时间由127min下降至90min,苹果中心温度平均偏差由0.51℃下降至0.20℃;当送风温度由2℃升高至6℃时,7/8冷却时间不变,冷却终温与送风温度接近;当箱体开孔率由15%增大至30%时,冷却速率相近,压降由418Pa降低至86.8Pa,苹果中心温度平均偏差由0.73℃上升至1.11℃。结合实际情况,在15%开孔率下垂直送风式压差预冷的最佳送风速度约为2.0m/s,低于相同工况下水平送风的最佳送风速度;在压降满足设计要求的前提下,出于结构强度考虑,宜采用较小的箱体开孔面积;为了减小质量损失率,应使气流均匀流过所有苹果表面,从而使其表面温度快速下降。     

物理因素对白洋淀溶解氧的影响

通过对白洋淀水体中溶解氧与其影响因素(温度、光照强度、水深、pH和透明度)的相关关系进行研究分析,可知:溶解氧总体上随着水温的升高而降低,温度小于5℃时,溶解氧受温度影响不明显,当温度大于5℃时,溶解氧明显呈现随着水温的升高而降低的趋势;光照强度的增加使藻类等浮游植物的光合作用增强,进而使水中溶解氧含量升高;水深越深溶解氧含量越低;溶解氧在一定的pH范围内随着pH值的升高而升高;溶解氧随水体的透明度增加而增加.     

温度与土壤水分对玉米种子活力和贮藏物质转运的影响

为探究适宜的玉米田间管理,以玉米种子先玉335、良玉99为试验材料,置于人工气候箱中,研究了不同温度(15、20、25℃)和土壤质量含水率(20%、25%、30%、35%)对玉米种子活力及贮藏物质转运率的影响。结果表明,当土壤湿度相同时,随温度的下降,发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗叶长、幼苗质量、贮藏物质运转率均呈降低趋势;当温度相同时,随土壤湿度升高各指标呈先增加后降低的趋势。25℃条件下,土壤质量含水率25%时各指标均达最大值,最适于种子萌发生长。当温度降到15℃,土壤质量含水率35%时种子不能正常发芽,幼苗生长受到抑制。持续低温、高土壤水分条件不利于玉米种子的正常萌发和生长。     

高温处理对食用调和油微波介电特性与品质的影响

以食用调和油为研究对象,采用同轴探头技术测量了高温处理（120～240℃,3～15h）后调和油在200～4500MHz的微波介电特性和品质指标。结果表明：未处理调和油的相对介电常数ε′r和介质损耗因数ε″r随频率的变化而变化,经高温处理后ε′r和ε″r基本不随频率改变。与未受高温处理相比,处理使同频率下调和油的ε′r减小,ε″r增大。高温处理的温度、时间对介电参数值有一定的影响。当温度大于180℃时,随着处理时间的增加,调和油的酸价迅速增大;当温度为120℃时,处理时间对过氧化值有明显的影响。     

频率、温度和大豆蛋白对牛乳介电特性的影响

为了给牛乳中植物蛋白含量的检测提供一种方法,以生鲜牛乳为对象,采用矢量网络分析仪和同轴探头研究了频率(20~4 500 MHz)、温度(5~75℃)和大豆蛋白质量分数(0~3.98%)对生鲜牛乳介电特性(相对介电常数ε'和介质损耗因数ε″)的影响规律;建立了27 MHz下介电参数与温度和大豆蛋白质量分数的关系模型,并对模型进行了验证。结果表明,ε'随频率和温度的增大而减小;ε″在1 000~4 000 MHz间有最小值,且当频率小于1 000 MHz时,ε″随温度的增大而增大,但大于4 000 MHz时ε″随温度的增大而减小;ε'和ε″均随大豆蛋白质量分数的增加而线性增大;可用二元二次多项式表达牛乳的ε'和ε″与温度和大豆蛋白质量分数的关系,27 MHz下所建模型的决定系数分别为0.992和0.998。