表面沟槽与润滑剂协同作用对摩擦振动和噪声特性的影响

目的提升表面沟槽的减振降噪性能,延长其寿命,通过试验方法探索合适的优化方式。方法借助数控加工方法在蠕墨铸铁材料表面加工出一定尺寸沟槽,并在沟槽填充固体润滑剂MoS2,以获得具有不同时变特性的表面。采用球-平面接触方式进行摩擦对比试验,研究沟槽与固体润滑剂MoS2协同作用对界面摩擦振动及噪声特性的影响。结果沟槽与MoS2固体润滑剂协同作用时,不仅有效地缓解了过沟冲击振动,还进一步抑制了摩擦振动及噪声的产生。与光滑表面相比,填充MoS2的表面噪声主频幅值降低约13.4dB。结论该试验条件下,接触表面粘着撕裂和犁削作用等产生的“不平顺”界面因素是激发摩擦振动及产生噪声的主要诱因。沟槽与MoS2结合不仅维持了界面的完整性,还能保持其时变特性,能减缓并削弱“不平顺”界面因素的产生,进一步优化表面沟槽减振降噪的功能,并能减小磨损,延长沟槽的使用寿命。

湿法聚丙烯腈初生纤维表面沟槽的研究

湿法聚丙烯腈初生纤维表面存在沟槽,采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征纤维表面沟槽形态,研究了纺丝液性质和凝固成型条件对PAN初生纤维表面沟槽的影响。结果表明:随挤出速率、凝固浴浓度的增大,PAN初生纤维表面沟槽变得更加明显,表面粗糙度增大;随纺丝液温度和凝固浴温度的升高,PAN初生纤维表面沟槽变浅,表面粗糙度减小;PAN初生纤维表面粗糙度随凝固牵伸先增大后减小。

钛合金超塑成形/扩散连接四层结构表面沟槽控制方法研究

通过有限元数值模拟和物理试验相结合方法,对超塑成形/扩散连接(SPF/DB)四层结构表面沟槽形成原因进行了分析和研究,采用正交试验方法分析了应变速率έ、扩散连接宽度b、芯层与蒙皮厚度比t和摩擦系数u这4个因素对蒙皮表面沟槽深度的影响。结果表明,对蒙皮表面沟槽形成影响最大的因素为芯层与蒙皮厚度比t。通过试验研究,提出了一种对蒙皮表面施压背压的方法,可有效避免或控制超塑成形/扩散连接四层结构蒙皮表面沟槽的形成。

表面沟槽诱导双轴向列相液晶的弹性畸变

双轴向列相液晶在表面沟槽上锚定,3个指向矢之一平行于沟槽均匀排列。使用Berreman在研究单轴向列相时提出的弹性形变产生表面能的理论方法对双轴向列相液晶进行研究,得到了一个公式,在Berreman模型中它描写弹性畸变对表面锚定的贡献,但在双轴向列相中,这一公式描写当n指向矢沿着沟槽锚定时,m指向矢受到沟槽表面的作用而产生的畸变能量。研究了双轴向列相液晶在表面沟槽上锚定的稳定性问题;稳定性条件在双轴向列相单一弹性常数近似下为n指向矢的弹性常数最大。

摩擦片表面沟槽对调速起动影响的数值模拟

摩擦片表面沟槽对油膜传递扭矩和承载力有较大影响,从而影响液体粘性传动调速起动性能。同时在调速起动过程中,油膜的挤压效应也会对调速起动性能产生影响。为揭示摩擦片表面沟槽对调速起动性能影响的机制,采用修正瞬态雷诺方程、能量方程及润滑油粘温方程对目前常用的几种表面沟槽对油膜传递扭矩和承载力的影响进行了数值计算和分析。结果表明宽和深的沟槽并不适用于调速起动装置,为获得更好的调速起动性能,沟槽的尺寸和布置应使油膜承载力在起动过程中一直呈上升趋势。

PAN干湿法纺丝工艺中原丝的表面沟槽形态

本文在研究了 PAN 溶液粘度特性的基础上，研究了纺丝液粘度特性与相关组成因素间的关系，初步探讨了不同纺丝工艺在纤维表面结构形成过程中的作用。实验表明，溶液粘度随 PAN 质量分数和相对分子质量的增加而增大，温度是调控体系粘度的有效方法；同时纺丝液中 PAN 质量分数的提高，有利于提高纤维的致密性并促使凝固牵伸倍数和总牵伸倍数增大。而干湿法纺丝技术在消除纤维表面沟槽方面有独特的作用。

硅溶胶型壳铸钢件表面沟槽形成原因

根据表面沟槽缺陷的结构、形貌和组成 ,以合金高温氧化性为基础 ,分析并提出了形成这类缺陷的原因 ,即铸件表面的不均匀氧化。

钽丝表面沟槽产生和修复机理

电容器引线用钽丝表面在解决了抗点、毛刺以后,其主要的缺陷便是沟槽。本文将沟槽分为有规律的划沟和无规律的自然沟槽两类;并着重对自然沟槽的形成规律、形成机理进行了分析,最后提出了相应的改进措施。

大型薄壁铝铸件表面沟槽缺陷的产生及消除

针对大型薄壁铝铸件内腔表面出现的沟槽缺陷,从差压铸造、树脂砂、铸件结构等工艺条件方面探讨了产生的机理,并通过试验和对比研究,确定排气不畅是该缺陷的首要引发因素,找到了消除该缺陷的工艺方法,提出了相关预防措施,避免了因此产生的废品损失。

摩擦片表面沟槽对离合器动态特性影响的研究

本文在研制成功的“离合器摩擦元件动态性能试验台”(专利号 :ZL932 2 5 2 98.2 )上 ,按国家标准 GB/T1 5 1 41 - 94《湿式离合器摩擦元件试验方法》对不同表面沟槽的铜基粉末治金摩擦片进行了试验和分析研究 ,得到了七种典型摩擦片表面沟槽的摩擦特性曲线以及对动态特性的影响 ,获得的研究结果可供离合器设计时参考 ,并为进一步深入研究打下了基础。

城际动车组不同表面沟槽的制动盘散热性能研究

城际动车组在制动过程中,较大的制动负荷容易使制动盘产生过热现象,从而影响制动性能.本文通过构建具有不同形态沟槽的非光滑表面制动盘,对紧急制动工况下不同表面制动盘的温度场和应力场进行有限元分析,研究不同表面沟槽对制动盘散热性能的影响.仿真结果表明,表面带沟槽的制动盘表现出较好的抑制温升效果和散热性能,其中,表面带凹坑的制动盘效果最佳,最高温度降比为12.3%,最大应力降比为19.1%.本文提出的3种表面带沟槽的制动盘模型能有效降低制动过程因温度升高而导致的热负荷,对提高制动盘热性能有一定的理论指导和工程实践意义.

在用蒸压釜内表面沟槽的修复

广州市某区管桩制造厂的在用蒸汽釜，1995年2月投入使用，1998年5月进行内外部检验时，发现釜体内表面有一条超标沟槽，其位置如图1所示。从检查的情况分析，沟槽的产生是由于使用过程中进入蒸压釜的管桩放置不合理，导致釜体内表面与管桩头金属之间的长时间频繁摩擦造成的损伤。现将检验结果分析和处理情况介绍如下：

表面微沟槽对压气机叶栅气动性能的影响

为减小叶型损失,在压气机叶栅叶片表面布置沿流向的对称V形微沟槽,采用数值模拟方法研究了沟槽宽度和顶角、沟槽间隔、沟槽覆盖范围、进口湍流度以及来流马赫数对叶栅气动性能的影响。结果表明,总压损失降低主要由吸力面沟槽产生,合理匹配沟槽几何参数、覆盖范围以及来流条件,可实现较优的减损效果。对吸力面局部带沟槽结构,相同冲角下无间隔沟槽的减损效果优于有间隔沟槽的减损效果,当无间隔沟槽顶角度为60°时减损效果最优;相同沟槽结构的减损效果与冲角相关。来流湍流度增加使得相同冲角下光滑叶片和带沟槽叶片的总压损失增大,相同沟槽结构在同一冲角下的减损效果及最优减损效果对应的冲角受来流湍流度影响。冲角不变时相同沟槽结构的减损效果随来流马赫数增大整体呈下降趋势,最佳减损效果对应的无量纲沟槽宽度和具有减损效果的无量纲沟槽宽度范围不同。当保持沟槽无量纲宽度不变和沟槽其它参数不变时,不同来流马赫数条件下的最佳减损效果及其对应的冲角不同,较低来流马赫数条件下最佳减损效果更突出。微沟槽能够减小壁面平均剪切应力和湍动能,降低湍流边界层损失,同时能够推迟边界层流动分离,使得叶型损失降低。

平板仿生沟槽表面减阻性能数值模拟研究

本文借助AnsysFluent开展平板仿生沟槽表面减阻性能数值模拟研究,系统分析沟槽形状、几何尺寸等参数对其减阻性能的影响。数值模拟结果表明,平板表面仿生沟槽的存在使得平板表面的剪应力大幅减小,且可以大幅降低平板表面的速度梯度,因而可以起到减阻的效果。另外,通过对比分析3种不同沟槽形状平板的减阻性能发现,V形沟槽的减阻性能较U形和L形减阻性能更优,在后续设计中可考虑V形沟槽。

圆柱表面沟槽减阻的大涡模拟研究

为了降低钝体绕流的阻力,以圆柱为研究对象,考虑在圆柱表面布置沟槽来实现减阻。研究采用大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES)方法对雷诺数Re为3 900的圆柱绕流进行数值模拟,通过表面沟槽影响近壁区流动来达到流动控制的效果。分析了V型和L型两种沟槽分别以横向和纵向形式布置时对圆柱阻力系数的影响,通过对比粗糙圆柱与光滑圆柱的壁面摩擦力系数、流动分离点及近壁区流场结构,研究了表面沟槽对于钝体流动的减阻机理。数值模拟结果表明:表面布置特定深度与间距的沟槽后,粗糙圆柱的阻力系数与光滑圆柱相比最多可降低12.5%,边界层分离点也更延后;流体在流经沟槽表面时,会在沟槽底部形成稳定的旋转小涡,减少了壁面摩擦阻力。

结构化减阻沟槽表面超精研抛光整形研究

为了去除结构化外圆沟槽减阻表面在磨削加工过程中产生的边界隆起毛刺等缺陷,改善沟槽交界处的形貌,提高沟槽表面的减阻能力,采用超精研抛光法对外圆沟槽进行抛光整形。探讨油石压力、工件线速度与油石振荡频率对抛光整形效果的影响。结果表明:提高油石压力、增加工件的线速度与油石震荡频率能提高超精研抛光整形的能力。

不同表面形式沟槽对集装箱列车气动阻力特性的影响研究

针对铁路单层集装箱表面结构单一、气动阻力特性差等问题,本文设计了适用于集装箱的三角形、梯形、弧形和矩形表面形式沟槽结构.利用ANSYS Fluent软件,采用基于Realized k-ε湍流模型和SIMPLE算法,对比了4种不同表面形式沟槽的集装箱列车模型的气动阻力,结果表明:明线情况下,弧形沟槽结构集装箱列车气动阻力最小;不同表面形式沟槽结构的集装箱列车所受的气动阻力差异主要来自于集装箱;集装箱的压差阻力贡献了主要的气动阻力,弧形沟槽结构集装箱压差阻力最小,而摩擦阻力最大.

部分沟槽表面织构摩擦学性能研究

采用紫外激光在GCr15圆盘试样表面加工出具有不同参数的部分沟槽,在HT-1000高温摩擦磨损试验机上,研究边界润滑状态下,不同载荷和速度下沟槽部分织构率和面积率对摩擦因数的影响。结果表明:在轻载下,随着部分织构率的增加,摩擦因数呈现先减小后增大的趋势,随着面积率的增加,摩擦因数呈现先增大后减小的趋势;部分沟槽表面织构在低速轻载下具有较好的减摩效果,但在高速重载下有增摩的现象。

沟槽表面对向列相液晶取向产生方位锚泊能机理的研究

研究了向列相液晶取向中表面沟槽诱导方位锚泊能的机制.针对沟槽表面与液晶各向同性和各向异性锚泊作用分别建立模型I和模型II.模型I给出方位锚泊能含有2项,一项正比于sin4,另一项正比于sin2,其中为指向矢的方位角.在模型I中,正比于sin4的项主要依赖于体弹性常数,而正比于sin2的项主要依赖于表面弹性常数.模型II给出方位锚泊能正比于sin2,并且主要依赖于体弹性常数.当沟槽表面与液晶之间的作用足够强时,模型I退化为Fukuda等人的结果,而模型II退化为Berreman理论的结果.讨论了两个模型的适用范围.

微沟槽表面的滑动轴承性能分析

分析了微沟槽表面滑动轴承的润滑性能 ,计算结果表明 ,微沟槽表面轴承的压力分布与光滑表面轴承有着显著不同。轴承表面油槽中的油在油润滑时能防止轴承表面的胶合失效 ,而且这种轴承衬表面层的应力分布与光滑表面轴承也有显著不同。