流体润滑用压力敏感量子点传感器材料研究进展

流体润滑广泛存在于工程领域,润滑接触区各点局部压力的测量对研究机械润滑状态、保证系统平稳运行具有重要作用.量子点具有优异的化学和光致发光稳定性以及优异的光学性能,其对压力的敏感性使其应用于流体润滑领域监测压力成为可能.为此,本文中总结了研究常用的压力敏感量子点材料以及常用的制备方法,介绍了量子点的压力依赖性原理,并分别从原位压力试验和第一性原理计算两方面对量子点压力依赖性常用的研究方法进行了总结,最后,从工程应用角度对量子点的应用潜力以及目前仍存在的问题和挑战进行了介绍.

新型水润滑轴承材料的流体润滑性能分析

采用无限短近似简化Reynolds方程,对飞龙、赛龙及聚四氟乙烯3种新型水润滑径向轴承进行流体润滑的数值分析,探讨载荷和转速对3种轴承的偏心率和偏位角的影响。结果表明:水润滑条件下,不同材料的润滑性能是不同的,其中PTFE材料润滑膜压力及中心膜厚最大,飞龙材料最小;随着转速的增大,3种材料轴承的偏心率均减小,偏位角均增大;随着载荷的增大,3种材料轴承的偏心率增大,偏位角减小;偏心率太大则润滑膜太薄,必然导致过高的轴承温度,对轴承的工作不利。

接触因子及其在研究部分流体润滑中的应用

本文提出了一个无量纲参数——接触因子φ_c,在数学上它等于粗糙表面非接触的概率,而且仅仅是h/σ的函数;在物理概念上它是粗糙表面某处非接触部分所占面积与名义面积之比。作者把接触因子引入平均流动雷诺方程,建立了简单实用的部分膜雷诺方程,为研究部分流体和部分弹流润滑提供了有力工具。

水基磁流体润滑轴承液膜承载特性分析

以磁流体轴承为研究对象,基于考虑磁场效应的数学模型,采用有限差分法离散求解二维修正的雷诺方程,并运用逐点松弛迭代法进行数值求解,得出轴承液膜厚度和压力分布,继而分析液膜承载力随着不同工作参数的变化规律。结果表明:磁流体轴承液膜压力分布呈现出对称性、非线性;随着磁彻体力系数的增大,液膜各点压力均有所增加,同时空穴区域缩小;液膜承载力随着磁彻体力系数、转速、偏心率以及宽径比的增加而增大,随着半径间隙的增大,液膜承载力减小。

磁流体润滑技术的发展

介绍磁流体的特点和其作为润滑剂的优点,阐述了国内外磁流体润滑技术的理论研究和工程应用的最新研究进展和成果,对磁流体润滑技术的发展前景做了多方位的综述。提出使用磁流体润滑可以提高轧机轴承的承载能力、改善轧机轴承的工作性能,同时有助于促进智能化轧机轴承的研究与开发。

基于MATLAB的流体润滑求解和可视化研究

讨论了如何利用MATLAB中PDE工具箱和窗口函数 ,进行流体润滑问题的求解和可视化。把润滑问题转化为MATLAB中的标准函数形式 ,然后利用PDE工具箱和主窗口函数以及少量编程 ,采用三角形单元划分 ,对无量纲雷诺方程进行有限元求解 ,获得了油膜压力、压力梯度和其他静特性。经验表明 ,利用MATLAB中PDE工具箱和主窗口函数 ,能方便而高效地进行某些润滑问题的求解 ,并对求解结果进行求解可视化。

含碳纳米管二相流体润滑剂对钢-钢接触疲劳性能的影响

制备了含碳纳米管的二相流润滑剂,利用自制的球-棒疲劳试验机研究了碳纳米管对钢球接触疲劳寿命的影响;利用扫描电子显微镜分析了碳纳米管抗滚动接触疲劳机理.结果表明:与基础油相比,含1%质量分数碳纳米管的二相流体润滑剂可以使钢球的接触疲劳寿命L10提高3倍以上;当碳纳米管含量增加到3%时,钢球的接触疲劳寿命基本保持不变;利用微粒吸附模型和微粒垫衬模型可以较好地解释碳纳米管提高钢球接触疲劳寿命的原因.

内燃机流体润滑技术的发展及其在我国的应用

讨论了内燃机摩擦学研究中流体润滑技术在润滑模型、计算方法、润滑剂、润滑表面和润滑工况的监测等方面近年来取得的成果和研究进展;通过与主要发达国家内燃机流体润滑技术研究和应用的对比分析,阐述了目前国内内燃机流体润滑研究、应用和人才培养中存在的差距和遇到的问题。指出先进润滑系统模型及求解方法、性能良好的润滑剂、润滑表面和润滑工况的监测的研究仍是今后内燃机润滑技术研究的重点。在此基础上,结合世界相关内燃机工业的发展趋势,预测了新世纪内燃机流体润滑技术的两个新的发展方向。

基于微凸体接触理论的内燃机滑动轴承热弹性流体润滑研究

基于GREENWOOD和TRIPP微凸体接触理论,计入温度、弹性变形等影响因素,建立内燃机主轴承的数学模型和实体模型,计算研究其润滑性能与表面粗糙度之间的关系。结果表明,计入表面粗糙度后,由于微凸体接触力相对较小,油膜压力略有增加,油膜温度变化不大,摩擦功没有显著的增加;粗糙表面增大粗糙接触压力,造成轴颈不对中倾斜程度加剧;随着表面粗糙度的增加,油膜压力降低,厚度增加,峰值粗糙接触压力增大。

流体润滑轴承静动态特性的有限分析法

用有限分析法推导出流体润滑轴承的静动态雷诺方程的计算公式。公式表明，有限分析解比有限差分法和有限元法更为精确、合理。同时，在单元上可对其直接求偏导数，有利于提高动特性系数的计算精度。算例表明，在偏心率ε较大时。

液固二相流体润滑状态下的热效应分析

文章以活塞环-缸套摩擦副为研究对象,基于雷诺方程和能量方程,考虑了润滑油的粘温效应,对液固二相流体润滑状态下的流体压力进行计算和分析,探讨了不同工作状态下温度对压力所带来的影响。另外,针对颗粒的存在所引起的润滑油粘度变化,讨论了润滑油中的颗粒对流体压力所带来的影响,从理论上对液固二相流体润滑状态下的活塞环-缸套摩擦副的润滑特性进行分析和研究。

MMU-5型流体润滑摩擦磨损试验机设计及其性能的研究

论述厂MMU-5型流体润滑摩擦磨损试验机的设计原理及其结构。试验机的摩擦副由两个外形相同的环状试样组成,下试佯固定,上试样由挠性联轴节带动旋转,试样之间的油膜间隙可以在0～60/μm之间调节。该试验机为流体润滑条件下三体磨粒磨损的实验研究提供了新的手段。

流体润滑滑动轴承技术的研究动态

本文首先就流体润滑理论,流体润滑滑动轴承总的研究动向和主要研究方向作了简要的评述,接着分别就流体润滑滑动轴承中流体膜的流态、轴承的结构型式、轴承性能研究和设计(包括边界条件、方程求解、性能计算、轴承设计、性能试验研究等)和轴承研究工作的拓展4个方面的研究动向提出了看法,并以我所进行的有关研究工作为例,作为一个侧面来予以说明。

液固二相流体润滑状态下表面形貌特性的变化

从分析具有代表性的活塞环—缸套摩擦磨损实验入手,对比不同流体润滑条件下缸套的表面支承系数、中心区流体存储系数和峰谷储油系数等参数,研究了液固二相润滑条件对摩擦副摩擦行为的影响。

流体润滑离散变分不等方程的一种直接解

针对滑动轴承轴瓦形状比较规则的特点,本文提出一种求解流体润滑有限元变分不等方程的直接解法,无需迭代便可求得节点压力及油膜破裂边界,从而大大节省了计算时间。当节点编号满足一定条件时这种解是精确的,即使不满足,其精度也足以满足工程需要。

流体润滑条件下复合润滑织构改善缸套表面摩擦性能

为了改善缸套表面摩擦性能,以YTRC2110D型柴油机为研究对象,在缸套流体润滑区域进行复合润滑结构设计.基于摩擦试验,探讨了润滑条件下复合润滑结构改善缸套表面的摩擦性能和磨损机理,并找到性能最优的复合润滑结构.结果表明,在流体润滑条件下,复合润滑结构比单一微织构减摩性能更好.相比光滑表面,单一微织构表面平均摩擦系数下降32.86%,磨损质量最多只降低9.6%,磨损表面粗糙度Sa最高只下降了16.57%,分形维数D只上升4.67%.其表面磨损区域主要为浅犁,还伴随着少量的深犁,复合润滑结构表面平均摩擦系数可以下降42.2%,磨损质量最多减少了17.6%,磨损表面粗糙度Sa最高下降26.86%,分形维数D上升8.77%.复合润滑结构接触表面通过动压油膜和二硫化钼转移薄膜共同作用,磨损表面只产生少量浅犁.研究结果为缸套表面摩擦性能的改善提供了理论依据.

流体润滑条件下BSA水溶液吸附膜的光干涉测量

利用面接触流体润滑光干涉测量装置,对BSA水溶液的润滑和吸附特性进行了试验研究.试验中润滑接触副由静止的钢块和旋转的玻璃盘组成,结果表明润滑膜厚度随速度的增加而增加,随载荷的增加而减小.BSA在钢滑块表面形成两种类型的吸附,一为连续的薄膜层,二为离散的蛋白质凝聚团簇.同时证实了钢块表面微观腐蚀的发生,并由入口区向出口区扩展,该腐蚀促进吸附膜的增长.吸附层的形成受润滑膜剪应变率和压力的影响,高的剪应变率和低的载荷有利于吸附膜的增长.

冲击载荷作用下中间轴承流体润滑性能研究

为准确了解冲击载荷作用下中间轴承润滑性能,以流体润滑理论为基础,建立冲击载荷作用下中间轴承流体润滑数值分析模型,考虑表面公差参数影响因素,采用有限差分法求解Reynolds方程,获得冲击载荷作用下的中间轴承油膜厚度、轴心轨迹等参数,对比分析得到冲击载荷作用下中间轴承润滑性能的影响。

含PTFE粉二相流体润滑剂高压流变学特性的研究

介绍了二相流体润滑剂压粘关系和粘剪关系测试计算的基本方法。对２０号机械油中加入５％ＰＴＦＥ粉的二相流体润滑剂的压粘关系和粘剪关系进行了测试。测试最高压力为１００ＭＰａ，测试温度为４０℃，测试最大剪切率为３．１２×１０４Ｓ－１。测试结果表明，所测二相流体在１００ＭＰａ压力范围内压粘关系基本符合Ｂａｒｒｕｓ方程，粘剪关系仍基本符合牛顿流体特性。

300mm晶圆化学机械抛光流体润滑行为研究

化学机械抛光（CMP）是集成电路制造的一个关键工艺步骤。随着晶圆尺寸增加至300mm，对CMP全局平坦化效果的要求越来越高。目前人们对CMP机理的认识多集中在晶圆表面材料的去除机理，而对全局平坦化机理的研究很少。本文在CMP装备研发和在线测量系统研制的基础上，以流体作用为切入点，对300mm晶圆CMP过程抛光接触面的流体润滑行为和晶圆状态进行系统的试验研究，为工业CMP过程晶圆平坦化机理研究奠定基础。主要研究工作如下。