表面微凸体形态对三体摩擦界面间隙的影响

为了研究颗粒介质三体摩擦界面间隙变化规律,文章利用显式有限单元法建立了具有不同微凸体形态表面的二维平行板剪切模型,利用该模型分析了法向载荷、接触摩擦因数对三体摩擦界面间隙的影响。分析结果表明:随载荷增加,尖锐微凸体模型中界面间隙呈减小趋势,圆滑微凸体模型中界面间隙保持不变;2个模型中界面间隙均随接触摩擦因数增加而变大,但变化幅度并不一致,剪切过程中颗粒体系的稳定性与其分布形态结构和颗粒间摩擦力密切相关。     

受限颗粒体对运动副摩擦力-速度关系的影响研究

在运动过程中受粉尘、碎屑等颗粒的影响，运动副动力学特性会产生复杂变化。针对此类问题，文章开展了弹簧-滑块-传送带摩擦实验，通过将二氧化硅、金刚石、氧化铁等受限颗粒体引入铝质滑块-橡胶传送带，探究摩擦力-速度关系、摩擦非线性-速度关系的变化。研究发现：不同载荷、颗粒材料、颗粒粒径对速度摩擦力-速度等关系会产生不同影响；随着载荷增加，滑块的摩擦力均值和标准差随之增大；加入二氧化硅颗粒后，摩擦力均值呈现减小趋势，摩擦力标准差呈现先减小后增大的趋势；加入金刚石、氧化铁颗粒后，摩擦力均值呈现增大趋势，摩擦力标准差呈现减小的趋势；随着粒径的增大，滑块受到的平均摩擦力及标准差呈现增大的趋势。该研究对含受限颗粒体的运动副的动力学特性有一定的指导意义。     

原位TiC颗粒弥散强化普碳钢的磨损性能

研究了在磨粒磨损条件和不同载荷的油磨条件下,原位合成TiC弥散强化不同碳含量的普碳钢的磨损性能.结果表明,运用原位合成工艺可以制备出微米级的TiC颗粒弥散强化普碳钢,TiC颗粒在强化钢中分布均匀,与基体结合良好.加入TiC后,碳质量分数为0.55%和0.8%的普碳钢在油润滑磨损条件下耐磨性得到了很大的提高.当载荷为150 N时,TiC弥散强化钢的耐磨性能比相应的基体钢提高了近一个数量级,但随着载荷的加大,TiC颗粒对抗磨损的改善作用减弱.在碳质量分数大于1.0%的高碳钢中,引入TiC对材料性能的改善作用不如含碳量较低的碳钢显著.在以刚玉轮为摩擦副的磨粒磨损条件下,含碳质量分数为0.55%和0.8%的TiC弥散强化钢的耐磨性能比相应的基体钢分别提高了大约100%和50%.然而对碳质量分数为1.4%普碳钢,TiC的引入对耐磨损性能没有显著的改善作用.     

颗粒对液-固二相润滑摩擦和温度特性影响的试验研究

文章研究了润滑油中含有固体颗粒时对摩擦副摩擦和温度特性的影响,试验在HDM20端面摩擦磨损试验机上进行,试验采用3种微米级的固体颗粒添加剂,即Al2O3、MoS2和石墨粉, 在线测量了温度的变化过程和摩擦系数;结果表明,较软的MoS2和石墨粉降低了温度,减小摩擦系数,较硬的Al2O3颗粒升高了温度,容易使摩擦副擦伤;颗粒加入量对温度和摩擦特性有明显影响,在该文研究工况下,1.5 μm的石墨粉质量分数控制在5%以内对润滑有一定改善作用,在1%时效果最好.选用1.5 μm、2.3 μm、4.0 μm、10 μm、15 μm、30 μm粒径的石墨颗粒进行了试验研究,发现从1.5 ～4.0 μm时,随着颗粒粒径的增大温度变高,摩擦系数变大,从4 ～30 μm时,随着颗粒粒径的增大温度变低,摩擦系数变小.     

颗粒物质与固体交界面静摩擦系数的测量与分析

颗粒物质与固体界面的摩擦力是当前颗粒物理研究中经常遇到的边界条件,但文献上对其取值有较大分歧。本文实验测量了颗粒物质与不同固体界面的最大静摩擦力,发现界面摩擦均满足达芬奇摩擦定律,且测得的静摩擦系数约在0.17～0.20之间。而材料手册中同样材料的固-固接触摩擦系数高达0.94,这表明一般不能直接用材料手册的摩擦系数值分析讨论与它有关的颗粒问题。     

击实和三轴压缩条件下炭质泥岩的颗粒破碎及力学响应研究

为充分认识炭质泥岩的颗粒破碎行为及力学特性,对不同粗粒质量分数的炭质泥岩在最佳击实状态下的破碎程度进行三轴剪切试验,分析粗粒质量分数对炭质泥岩粒径级配及力学性能的影响规律,明确炭质泥岩颗粒破碎与围压、粗粒质量分数间的关系。研究结果表明：在压实过程中,炭质泥岩存在明显的颗粒破碎现象,且粗粒质量分数越高,其颗粒破碎越明显;炭质泥岩的水敏性远大于硬质岩的土石混合体的水敏性,击实曲线更陡峭,且在粗粒质量分数为60%时具有最佳的击实状态;随着粗粒质量分数增大,炭质泥岩的抗剪强度呈现出先增长后减小的趋势,且在粗粒质量分数为60%时黏聚力达到最大,内摩擦角与粗粒质量分数呈负相关;当粗粒质量分数较小时,炭质泥岩抗剪强度主要由细粒间的黏聚力及粗粒与细粒间的咬合力提供,粗粒破碎较少;随着粗粒质量分数增大,试样中颗粒破碎现象更明显,颗粒间重新分布和咬合使其内摩擦力逐渐增大,抗剪强度由粗粒破碎及粗粒与细粒间的咬合力提供,细粒间的黏聚力较小;炭质泥岩的颗粒相对破碎率随围压、粗粒质量分数的增大而增大,且相对破碎率与粗粒质量分数和围压之间存在非线性关系。     

磷渣颗粒级配与磷渣水泥强度的关系

将3个工厂的磷渣,按粉磨时间序列处理成若干不同颗粒级配的试样,配制成一系列磷渣硅酸盐水泥（磷渣掺量均为30％）,进行胶砂强度检验。采用灰色关联分析方法研究磷渣各粒径范围颗粒含量与水泥强度之间的关系。结果表明,磷渣中含磷量不同,磷渣的颗粒分布对水泥各龄期强度的影响也有很大差异,即磷（P2O5）质量分数为3．5％,粒径〈10μm的磷渣颗粒对强度有削弱作用;磷（P2O5）质量分数为1．44％,粒径〈10μm的磷渣颗粒对强度有增强作用;磷（P2O5）质量分数为2．64％,粒径〈10μm的磷渣颗粒对3d强度有削弱作用,而对28d强度有增强作用。     

石墨烯的摩擦力和刚度关系的分子动力学模拟

采用分子动力学方法建立了基底支撑的多层石墨烯摩擦力模型,统计了不同层数石墨烯在法向载荷作用下的摩擦系数,确立了摩擦力随层数的变化关系;通过针尖吸附薄片所受的范德华力和石墨烯法向变形能与摩擦力的对应关系,得出了法向变形能和界面褶皱势是导致摩擦产生的直接原因,定量分析了界面势垒高度与法向刚度对摩擦力的贡献.结果表明:在不同载荷作用下,3层石墨烯的摩擦系数比1层的摩擦系数高36%、比2层的摩擦系数高40%,1~3层石墨烯的摩擦力均大于范德华力,且随着层数的增加摩擦力与范德华力差值增大;石墨烯层间以刚度串联方式连接,当法向载荷恒定时,3层石墨烯的法向变形能约为2层的1.5倍、1层的3倍,每层石墨烯的变形能对摩擦力的贡献相同,石墨烯摩擦力的产生是层间法向刚度与界面褶皱势刚度共同竞争作用的结果.     

准晶对AZ91微观组织及摩擦磨损性能的影响

采用普通铸造法制备含高体积分数准晶相的Mg-Zn-Y(MZY)准晶中间合金。经SEM,EDS、XRD检测和摩擦磨损试验,研究MZY准晶颗粒加入量对AZ91基体合金微观组织及耐磨性能的影响。结果表明:MZY准晶颗粒可以明显细化AZ91合金的铸态组织,且骨骼状连续网状分布的β-Mg17Al12相断裂为弥散的岛状,合金的铸态组织中除α-Mg相、β-Mg17Al12相外还出现弥散分布在晶界处的高温稳定的Mg3Zn6Y准晶相;在不同载荷条件下,添加质量分数为6%的MZY准晶合金试样的摩擦因数由0.68减小至0.26,在100 N载荷下干摩擦30 min,其质量磨损量仅为基体合金质量的46.2%,磨损机理由基体的黏着摩擦转变为磨粒摩擦。     

卵磷脂润滑对CoCrMo合金摩擦行为的影响

选用卵磷脂作为研究介质,通过三种分散方法制备了不同粒径的脂质体润滑剂,借助销盘式摩擦磨损试验分析了脂质体粒径和浓度对人工关节用CoCrMo合金摩擦行为的影响.在此基础上,进一步分析了不同载荷作用下脂质体润滑性能的变化,结果表明:通过组合超声分散方法制备的脂质体平均粒径尺寸最小(约为217.2 nm),其润滑作用下的配副摩擦系数约为0.11,相对于牛血清白蛋白(BSA)润滑下的摩擦系数降低了26%;当脂质体质量浓度在0.1~0.5 mg/mL之间变化时,配副摩擦系数随着质量浓度增加而降低(由0.27降至0.11);在不同载荷(2~10 N)作用下,脂质体表现出良好的承载性能及润滑效果,配副的摩擦系数均在0.10左右波动,接触界面吸附的脂质膜发挥了减摩耐磨作用.     

润滑层对摩擦力影响的研究

建立了三层模型,定义了上层滑动表面与中间润滑层的最大静摩擦力和最大动摩擦力.通过数值模拟研究了润滑层对相对运动的固体表面最大静摩擦力与最大动摩擦力的影响.数值模拟结果给出了最大静摩擦力和最大动摩擦力与上层固体和中间润滑层原子间的倔强系数的关系.     

TBM掘进机驱动离合器摩擦片成型工艺研究

从材料和结构工艺2方面分析了石棉TB880E型全断面岩石掘进机离合器摩擦片的失效原因,选用了半金属基摩擦材料替代石棉树脂摩擦材料,摩擦片结构采用粘接加铆接形式,工艺流程采用干法工艺,包括热模压圆环、热处理、磨平面及内外圆、加工铆钉孔等工序,研制出了摩擦系数稳定、磨损率小的半金属摩擦片取代石棉产品。     

关于摩擦力的一点讨论

讨论了各种情况下静摩擦力的方向和大小,着重讨论了水平转台上物体所受台面的静摩擦力,指出静摩擦力的大小和方向都应根据具体情况视之。这些讨论可以帮助学生澄清一些错误概念,从而正确地认识静摩擦力这种力学中常见的作用力,提高教学效果。     

静摩擦力的研究与教学

讨论了各种情况下静摩擦力的方向和大小，并通过具体的物理实例，指出静摩擦力的大小和方向都应根据具体情况视之。这些讨论可以帮助学生澄清一些错误概念，从而正确地认识静摩擦力这种力学中常见的作用力，提高教学效果。     

汽缸摩擦力特性实验研究

研究汽缸的摩擦力特性.采用出口节流调速的方法建立汽缸摩擦力测试实验台,该实验台可进行汽缸的静动摩擦力测试.测试了汽缸在不同供气压力、不同速度和两腔压差下的动摩擦力特性,建立了汽缸的摩擦力模型,此模型将为研究汽缸的爬行现象和汽缸的伺服控制提供有意义的参考.实验结果表明:空载下汽缸的动摩擦力和速度的拟合关系为二次曲线;汽缸的动摩擦力与两腔压差及压差的方向都有关系.     

天然海水润滑下不锈钢316L与PEEK450CA30的摩擦磨损性能

为了寻找适合于低速大扭矩水液压马达配对副的材料,采用MMU-5G屏显式高温材料端面摩擦磨损试验机考察不同转速、不同载荷下,摩擦副316L-PEEK450CA30在海水中的摩擦磨损性能,并借助OLYMPUS-SZX体式显微镜对试样的磨损表面进行形貌观察。结果表明:在转速和载荷比较低的情况下,摩擦副316L-PEEK450CA30的摩擦系数较小,磨损性能较好;当转速或载荷增大时,摩擦副的摩擦系数和接触面的磨损情况会急剧增大。在转速300r/min、载荷100N和转速100r/min、载荷300N的情况下,摩擦副316L-PEEK450CA30还会发生轻微的黏着磨损。最后得出,当转速为100r/mim、载荷为100N时,对偶副间的摩擦系数最小,耐磨损程度最好,适合作为低速大扭矩水液压马达的对偶副材料。     

等离子喷涂陶瓷涂层摩擦学特性的实验

比较了 ＷＣ－１２％Ｃｏ，Ｃｒ３Ｃ２－２５％ＮｉＣｒ，Ａｌ２Ｏ３－２０％ＴｉＯ２和 Ｃｒ２Ｏ３ ４种等离子陶瓷涂层的摩擦学特性，采用同种材料配对的摩擦副，利用ＳＲＶ试验机进行了高低温干摩擦和高温润滑摩擦的试验。结果表明，存在两种主要磨损机理：塑性涂平和粘着撕裂。另外采用一种含添加剂的全合成油作为４００℃时的润滑剂，结果表明对所试验的几种涂层材料具有不同的润滑效应。     

考虑粘着摩擦和滑动摩擦的轧制变形速度的计算

变形速度是轧制中的一个重要因素。导出粘着摩擦和滑动摩擦两种情况下,轧制变形速度的表达式。计算结果表明,粘着摩擦和滑动摩擦变形速度在轧件开始咬入附近处变形速度最大;在轧件与轧辊分离处,变形速度为零,在这点附近粘着摩擦和滑动摩擦变形速度值接近相等,摩擦系数几乎不影响滑动摩擦情况下的变形速度。     

摩擦系数各向相异时的平衡问题

本文对摩擦系数按椭圆分布的情况,进行了理论分析,提出了当量摩擦系数,研究了其分布规律,建立了滑动区和非滑动区的概念。     

微型滚珠丝杠副摩擦力矩模型的建立与实验验证

为了可以快速且准确地预测微型滚珠丝杠副的能量损耗与温升速率,建立了新的摩擦力矩模型.首先基于微型滚珠丝杠副的摩擦机理,利用力与力矩平衡的方法求得滚珠与滚道接触界面间的摩擦力,该方法比通过对接触区域上的切应力积分求解摩擦力的方法更简单方便,易于编程实现;其次考虑自旋滑动摩擦及螺旋升角的影响,推导出微型滚珠丝杠副的摩擦力矩...