基于制造特性的微小型构件表面形貌数值模型

依据微小型构件的结构特点,提取了反映制造特性的表面形貌特征,基于Patir模型,建立了含有波纹度和粗糙度特征参数的表面形貌数值模型.模拟结果与实验验证表明:利用该数值模型生成的模拟表面与期望表面在统计特性上(粗糙度、自相关函数等)吻合较好,波纹度参数的补充使模拟表面更接近实际表面,为进一步研究制造特性参数与接触性能之间的相关关系提供了数值模型基础.     

基于高斯滤波法剪切作用下节理表面形貌演化

选取2类岩石节理试样进行3种法向应力条件下的剪切试验,采用高精度三维激光形貌仪Talysurf CLI 2000获取节理表面三维形貌图,并基于高斯滤波法,将原始节理表面分离为波纹度表面与粗糙度表面,通过计算节理表面粗糙度系数比(S)与表面磨损度(Ds),研究剪切作用下节理表面形貌变化规律。结果表明:起伏体的破坏使得波纹度表面和粗糙度表面的整体粗糙程度均出现明显下降;波纹度表面磨损度随着法向应力的增大而增大,而粗糙度表面磨损度在首次剪切后最大,且大于波纹度表面磨损度;法向应力较低时原始节理表面形貌变化主要取决于粗糙度表面,法向应力较高时节理表面形貌变化则由波纹度表面控制。     

基于高清晰测量的多孔洞表面三维形貌分析

提出了一种基于双正交小波滤波方法来分析高清晰测量数据,实现了多孔洞表面三维形状误差和波纹度的分离.对连续表面和多孔洞表面进行仿真研究,以连续表面的滤波结果作为标准值,对于多孔洞表面的高斯滤波的三维波纹度参数SWa和SWt的偏差分别是153.7%和58.3%,而双正交小波的偏差分别只有0.50%和9.69%,从而验证了双正交小波变换在解决多孔洞表面形貌分析问题中的有效性.在发动机缸体顶面形貌分析中应用双正交小波滤波方法,有效地解决了传统滤波器的边界扭曲,得到了准确的三维形貌评定结果.     

磨削表面波纹度的若干影响因素

本文对外圆切入磨削过程中工件表面的波纹度进行了试验研究,讨论了磨削参数(砂轮速度、金属切除率、速比)、砂轮特性和修整用量对工件表面波纹度的影响,并在试验的基础上建立了磨削参数与工件波纹度之间的经验公式。研究表明,速比对工件波纹度有较明显的影响,砂轮特性和修整用量对工件波纹度也有一定的影响。     

基于多重分形的橡胶复合材料磨耗表面形貌特征研究

采用3D测量激光显微镜对橡胶复合材料磨耗表面形貌进行表征,利用多重分形理论对橡胶磨耗表面形貌进行描述,建立了橡胶复合材料表面磨耗形貌的特征参数,分析了谱宽Δα和谱差Δf与磨耗表面形貌的关系,用以评估橡胶磨耗表面的高度均一性和粗糙程度,实现了对橡胶复合材料表面磨耗的定量化描述,为研究橡胶复合材料磨耗性能提供了有效的分析手段和方法。     

金属材料表面腐蚀形貌分形特征提取

通过计算机图像处理技术对海水－H2S介质和工业循环水中腐蚀的碳钢进行了SEM图像分析。结果表明，碳钢表面腐蚀形貌具有统计自相似性，即分形特征；用盒子维法测定其表面形貌分维值分别为2.822和2.805，与实测腐蚀速率相吻合。分维值的大小反映了腐蚀过程中碳钢表面凹凸起伏和不规则等复杂程度，是腐蚀专家系统中定量描述金属表面腐蚀形貌的主要特征参数之一。     

砂轮约束磨粒喷射精密光整加工表面形貌的创成机理

针对磨削加工存在表面缺陷层,重要零件需要在磨削后进行以去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度等光整加工的实际,提出了砂轮约束磨粒喷射光整加工新工艺,将磨削与磨粒喷射精密光整加工一体化·阐述了表面光整加工的主要方法,研究了砂轮约束磨粒喷射精密光整加工材料去除机理和微观表面形貌的创成机理,在楔形区游离磨粒获得能量对工件进行抛磨、滑擦、微耕犁和微切削是材料去除机理的核心因素,磨料流体侧向挤出是均化和降低表面波纹度的主要因素·试验表明,该方法能明显去除磨削加工过度塑性变形、降低表面粗糙度和均化波纹度,对丰富精密光整加工工艺和理论具有重要意义,并对工业生产有实用价值·     

砂轮约束磨粒喷射加工表面自相关性及功率谱分析

磨粒喷射精密光整加工是重要零件在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度为目的的光整加工新工艺.试验在M7120磨床上完成,加工试样为Ra=0.2~0.6μm的#45钢,加工表面形貌和微观几何参数用SEM和TR200表面轮廓仪测量.应用随机过程中的相关性从自相关、功率谱密度函数两方面对磨削表面和光整加工表面进行了研究.分析结果表明,该加工方法明显提高了工件的表面质量,降低了工件的表面粗糙度并均化了波纹度.     

轧辊与钢板表面形貌的功能特征参数

目前普遍使用的表面形貌评定参数不能够准确反映轧辊和钢板表面的承载性能和储油性能.本文提出了二维轮廓和三维表面的功能特征参数,并给出了计算方法.通过与表面粗糙度的比较以及对电火花毛化轧辊表面形貌的分析,结果说明了表面形貌功能特征参数使表面的承载性能和储油性能分析更为具体和准确.     

乏油润滑下Cr12表面不规则形貌的减摩研究

为了研究不规则形貌对模具表面摩擦性能的影响,采用了一种操作简单、成本经济的加工方法——化学腐蚀法获得冷作模具钢Cr12表面的三种不规则形貌,分别对具有光滑表面和不规则表面形貌的试件进行乏油润滑状态下的摩擦磨损试验,得到了试件的摩擦系数和磨痕形貌.经过研究分析可知:不规则表面形貌可以有效地降低摩擦系数;摩擦系数的大小与表面接触峰的密度有关,在一定表面形貌下,表面接触峰数越多,摩擦系数越小且磨损程度也越小;随着表面腐蚀坑大小和深度的增大,摩擦系数先减小后增加;经过腐蚀后的试件表面硬度有了一定程度提高,增强了试件的耐磨性.     

基于分形理论的接触式机械密封端面泄漏模型

目前对于密封的大多数研究都基于密封端面形貌和摩擦条件不变的假设,且大多忽略了密封端面形貌对泄漏的影响,也并未从微观角度考虑端面形貌的影响.基于分形理论,将动、静环端面的接触简化为粗糙表面与理想刚性平面的接触,建立了机械密封的泄漏模型,并对各分形参数、端面比载荷和材料参数对泄漏率的影响进行了研究,得到了机械密封分形维数D和端面比载荷p_○g与其泄漏量Q成反比;而特征长度尺度参数G和综合弹性模量E与其泄漏量Q成正比.计算泄漏率与实验数据验证了模型的准确性.     

低成熟石油生成环境的生物标志化合物特征

低成熟石油的生成环境与其生物标志化合物有密切关系。由于低成熟石油生成沉积环境的差异,因而可能具有的某些与沉积环境相关的特征生物标志化合物也可能有所不同。通过对生物标志化合物特征参数（Ｐｒ／Ｐｈ,γ蜡烷／Ｃ３０ 藿烷等）与成油环境之间的关系进行综合分析研究,详细讨论了不同沉积环境的生物标志化合物特征     

基于离散元法的表面形貌相互作用研究

针对摩擦过程中的表面形貌相互作用问题,文章基于离散元原理,并利用该原理的一种应用程序——颗粒流程序(PFC程序),直观地对表面形貌相互作用进行模拟;模拟结果表明在刚性光滑平面与理想粗糙表面相互作用之后,粗糙度变小,表面结构也发生较大变化;并且随着2个接触表面法向接近量的增大,粗糙表面的脱落颗粒数增加,磨损程度加剧。     

表面波纹度几何特征的分析

本文在分析表面波纹度和粗糙度几何特征的基础上,提出没有必要寻求一个截然分离表面波纹度和粗糙度参数的看法。采用文中提出的模糊数学分析方法,建立表面波紋度隶属函数的數学模式,并按数学模式设计的表面波纹度测量仪,它不仅能获得分离的波纹度成,而且能测得符合实际表面的波纹度值。     

表面波度对平面摩擦副低速爬行的影响

对具有不同周向波度的平行同心圆盘摩擦副的临界爬行转速进行了对比试验，发 现当表面波度的波长确定之后，幅值太大或过小均使临界爬行转速升高，当圆盘尺寸 及工作条件确定之后，表面存在最佳波度。表面波度对平面摩擦副润滑性能的影响比 粗糙度显得更为重。科学地控制表面波度将是改善摩擦副低速防爬特性最经济、实 用、简单的方法之一。建议对表面形貌的评定要同时考虑其幅值特性和频率特性。     

基于层次聚类的飞机成型模具表面波纹检测技术

为解决飞机成型模具打磨后形成的表面波纹难以检测和分类的问题,本文研究了基于层次聚类算法的复杂曲面表面波纹检测技术。通过中值滤波和小波变换对表面波纹图像进行预处理,有效地消除了表面粗糙度和噪声的影响,采用图像灰度共生矩阵提取了表面波纹的能量、对比度、熵、逆差矩等作为特征参数,并建立层次聚类模型。实验结果表明：该预测模型的分类正确率达到90%,可满足飞机成型模具表面波纹检测要求。通过对比表面波纹实际特征,对层次聚类后的样本进行了分类和定义,并分析各类波纹产生原因,提出并验证了不同类别表面波纹的去除方法和工艺,有效地改善了飞机成型模具的表面质量。     

基于神经网络的聚碳酸酯表面形貌参数与光泽度关系研究

研究了聚碳酸酯复杂表面形貌参数与表面光泽度的关系.使用不同目数的砂纸作为刮头,施加不同大小的恒定法向力对聚碳酸酯高光表面进行刮擦,得到具有不同光泽度的损伤表面.使用原子力显微镜和光泽度仪分别测得材料表面的三维形貌参数和光泽度数据,发现高光聚碳酸酯表面在砂纸的作用下损伤越严重,光泽度值越低.采用皮尔逊相关系数分析单个形貌参数与表面光泽度间的相关性,发现在所研究的16个形貌参数中,只有8个形貌参数与光泽度有较强的相关性.选用BP和RBF神经网络,对具有较强相关性的形貌参数与表面光泽度的复杂关系进行学习和预测,结果显示2种神经网络模型都能够预测表面损伤后光泽度的改变,基于对2种模型的分析,RBF神经网络比BP神经网络更适合于建立形貌参数与光泽度的非线性联系.