轴承表面微观特征对齿轮动力学特性的影响研究

为了解轴承的表面形貌对齿轮动力学的影响规律,引入分形理论修正现有轴承间隙公式,建立考虑轴承表面微观特征因素的齿轮—轴承多自由度非线性动力学模型.利用RUNGE-KUTTA法获得时间历程图、相图、POINCARé映射图以及FFT频谱图,研究轴承面粗糙度参数对系统运动状态的影响程度.结果表明:轴承面的粗糙度参数对齿轮动力学响应影响明显,随着其增大,齿轮表面动力学特性变差,这与实际情况吻合.

光、热、水耦合作用下老化沥青表面微观特征研究

沥青在光、热、水的耦合作用下,不可避免地会出现老化问题。因此,为了探究在光、热、水耦合作用下,沥青在经历不同老化时长之后,表面的微观特征变化,采用原子力显微镜(AFM)、红外光谱试验仪,对耦合作用下不同老化时长的3种基质沥青进行了观测。试验结果表明:在经过720 h的耦合老化之后,50号基质沥青的各项粗糙度参数明显减小,其中最大轮廓峰高、谷深从40 nm降低为10 nm左右;70号、90号基质沥青的各项粗糙度参数很小且变化微弱;50号基质沥青在老化时间为0、360和720 h时,"蜂型"结构面积分别为41.18、25.11和14.42μm^(2),呈下降趋势,"蜂型"结构个数分别为15.83、32和16.67个,呈现先增大后减小的变化趋势。在老化过程中,3种基质沥青的化学成分都发生了一定的变化。由红外光谱曲线可知,3种基质沥青的抗老化性能为90号优于70号优于50号。

南疆和田玉戈壁料的宝石学特征

和田玉戈壁料是和田玉按产状分类中的一种重要的品种,是原生矿经风化剥落搬运至戈壁滩,暴露于地表、经历长期风吹雨打风化吹蚀形成的,表面凹凸不平,油脂光泽极强,主要产区为南疆地区的若羌县、策勒县、叶城县、莎车县及喀什地区。选取了36件产自南疆的和田玉戈壁料样品为研究对象,采用常规宝石学测试、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)、红外光谱,拉曼光谱等现代分析测试手段进行系统的研究。常规宝石学测试结果表明,南疆和田玉戈壁料(简称"戈壁料")为多晶质集合体,致密块状,块度一般不大。颜色多样,有白色、青白色、青色、黄绿色、浅褐色等,颜色分布均匀,部分玉质内部杂有白色和黑色斑点,常有暗色杂质沉淀裂隙或凹坑底部。样品为不透明-微透明,光泽较好,油脂光泽-玻璃光泽,折射率为1.61～1.62(点测),相对密度范围2.97～3.02,平均为2.97。戈壁料常呈次棱角状,有一定的磨圆度,形状大多为片状、薄板状,长厚比范围(2.11～8.85)变化范围很大,与其片状、薄板状的扁平状外形一致,长宽比范围为1.04～7.52,与和田玉子料长宽比范围较小(1.0～3.0)不同,戈壁料长宽比可以达到7.52,故可以见少量戈壁料为锥形、棍形外观。显微硬度仪测试结果显示,戈壁料的摩氏硬度为5.55～6.60(平均为6.03),受戈壁料表面凹凸起伏和不同位置硬度差异的影响,测试结果可能存在着一定偏差。超景深显微镜对戈壁料表面微观特征观察结果显示:和田玉戈壁料表面呈现独特的凹凸不平的形貌,跟子料相比高低起伏大,可存在较深的风化凹坑。大量的大小、形态各异的风化坑及被风沙打磨的光泽强的表面共同呈现出如经络般的外表。戈壁料表面棱线清晰,圆滑,面与面间有一定的弧度,棱角有一定的磨圆,呈现次棱角状。风化坑壁与接触面的过渡自然,有光滑的过渡面,光泽基本一致。风化坑内常有杂质矿物的沉积,并存在于裂隙之中,有水草状的侵染现象。存在扇形、阶梯状的风化面,有大凹坑里套小凹坑的现象。戈壁料独特表面形貌的形成与风沙的裹挟及摩擦等作用有关。LA-ICP-MS微区测试结果显示,和田玉戈壁料的主要化学成分为SiO2,MgO及CaO,其中SiO2的质量分数为57.6%～59.6%(平均58.6%),MgO的质量分数为23.4%～25.2%(平均为24.6%),CaO的质量分数为13.9%～15.1%(平均为14.6%),与透闪石的理论质量分数基本一致。微量元素包括Na(568.6～928.3μg/g),Al(2 815.2～6 286.3μg/g),K(286.4～905.1μg/g),Fe(771.3～16 972.8μg/g),Mn(201.5～1 741.2μg/g)等,其中,Na,K的质量分数要略低于山料,可能与戈壁料所产出的环境有关。随着Fe质量分数的增高,样品颜色变深。稀土元素的总量ΣREE低,轻稀土LREE和重稀土HREE分异不明显,曲线呈水平海鸥状,重稀土略微富集。有明显的Eu负异常,未见明显Ce异常,出现较杂乱的配分曲线的原因可能与戈壁料来源复杂有关系。南疆和田玉戈壁料的红外光谱显示了900～1 150cm^(-1)和400～760cm^(-1)范围内透闪石的特征吸收谱带。其中,与O-Si-O的反伸缩振动及O-Si-O对称伸缩振动有关的峰位位于1 142、1 090、1 039、995、918cm^(-1),与Si-O-Si对称伸缩振动有关的峰位位于756、680、661、640cm^(-1),因Si-O弯曲振动及M-O的晶格振动及OH平动产生的峰位为542、511、461、415cm^(-1)。由于受晶体结构中Fe^(2+)对Mg^(2+)的类质同象替代的影响,红外吸收谱带的峰位会出现小幅度波数的偏移。拉曼光谱谱峰主要出现在3 672、1 061、1 030、932、675、530、417、395、372、225、179、123cm^(-1)处,与和田玉山料的拉曼散射峰峰位较为一致。其中因M-OH伸缩振动引起的主要拉曼峰位为3 672cm^(-1),随着Fe质量分数的增加,在M—OH伸缩振动区会出现除3 672cm^(-1)峰之外的3 661cm^(-1)吸收峰。1 061、1 030、932cm^(-1)处吸收峰是因Si-O伸缩振动引起,675cm^(-1)是因Si-O-Si伸缩振动引起的,530cm^(-1)因Si-O弯曲振动产生,417、395、372、225、179、123cm^(-1)为晶格振动峰值。3 500～3 800cm^(-1)范围内反映了OH^-与金属离子成键信息。

中国南疆和田玉戈壁料的宝石学特征

和田玉戈壁料是按和田玉产状分类的一种重要品种,是原生矿经风化剥落搬运至戈壁滩,暴露于地表经历长期风化吹蚀形成的,表面凹凸不平,油脂光泽极强,产自新疆南疆地区。选取了36件产自南疆和田玉戈壁料样品为研究对象,采用常规宝石学测试、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪、红外光谱,拉曼光谱等现代测试手段对其宝石矿物学及谱学特征作系统研究。结果表明,和田玉戈壁料样品的主要化学成分为SiO2、MgO及CaO,其中SiO2的质量分数为57.6%—59.6%,MgO的质量分数为23.4%~25.2%,CaO的质量分数为13.9%~15.1%,与标准的透闪石质量分数一致;超景深显微镜观察结果显示,和田玉戈壁料表面具独特的凹凸不平形貌,高低起伏大,风蚀凹坑与裂隙中有杂质矿物沉积,暗色杂质矿物可能为含锰钡化合物;红外光谱显示了位于900~1150cm-1和400~760cm-1范围内的吸收谱带,拉曼光谱主要出现在3672,1061,1030,932,675,530,417,395,372,225,179,123cm-1处,与和田玉山料的一致。

基于电解-珩磨复合加工技术的研究及优化

鉴于电化学机械复合加工设备的现状,文章中针对回转表面,对其电化学机械复合光整加工设备进行优化设计及研制,并进行了其加工表面微观几何特征参数的测量和形貌特征的分析。

光学元件测试及设备

TB92 98021263五角棱镜角度误差对建立大尺寸平面基准的影响=Study of affection of the angle errors of pentagonalprism on establishing datum plane[刊,中]/郝群,赵洋,曹芒,李达成(清华大学精仪系精密测试技术与仪器国家重点实验室.北京(100084))∥光学技术.-1997,(4).-49-51分析了五角棱镜角度误差和扫描精度对光束折转角的影响。结果表明,五角棱镜的制造误差和工作状态将引起测量带误差,该误差是一个固定的系统误差,可以通过预先对所用的五角棱镜进行标定,在数据处理中予以修正。实验结果表明。

表面测量与分析在调控加工中的应用

对超精车削加工中得到的表面进行表面仿真分析。通过分析其表面空间频谱，确定表面微观形貌特征与加工参数、切削振动之间的关系，为调控加工过程提供理论依据。