Numerical simulation of dynamic process for liquid film spreading by lattice Boltzmann method and its experimental verification

Combined with the kinetic model of liquid film spreading,a new numerical method of solid-liquid-gas three-phase flow was developed for the moving of contact line,which was a hybrid method of computational fluid dynamics and lattice Boltzmann method(LBM).By taking the effect of molecule force in droplet and the wall surface on liquid film into account,the changing law of contact angle with different surface tensions was analyzed on glass and aluminum foil surfaces.Compared with experimental results,the standard deviation by using LBM is less than 0.5°,which validates the feasibility of LBM simulation on the dynamic process of liquid film spreading.In addition,oscillations are discovered both at the initial and end phases.The phenomenon of retraction is also found and the maximum retraction angle is 7.58°.The obtained result shows that the retraction is proved to be correlative with precursor film by tracking the volume change of liquid film contour.Furthermore,non-dimensional coefficient λ is introduced to measure the liquid film retraction capacity.

2022年度宿州市德国小蠊对6种常用杀虫剂的抗药性调查

目的了解宿州市建成区德国小蠊对常用卫生杀虫剂的抗药性情况,为科学开展城区蜚蠊防治提供数据支撑。方法2022年4—6月,在宿州市埇桥区中小餐饮单位、宾馆及农贸集市等环境采捕德国小蠊野生种群,用药膜法对常用6种杀虫剂进行生物学抗药性测定。采用Excel 2024和SPSS 230软件处理和分析检测数据。结果宿州市埇桥区德国小蠊对胺菊酯、高效氯氰菊酯、氯菊酯、顺式氯氰菊酯、溴氰菊酯及敌敌畏6种杀虫剂的24 h死亡率分别为4600%、10000%、9398%、9286%、9495%和9250%,半数击倒时间KT50分别为4492、1821、2485、1941、2051、3205min。依据死亡率抗性判断标准,宿州市德国小蠊对胺菊酯属抗性种群,对氯菊酯、顺式氯氰菊酯、溴氰菊酯及敌敌畏属可能抗性种群,对高效氯氰菊酯属敏感种群。依据击倒抗药性判定标准,宿州市埇桥区德国小蠊野生种群对高效氯氰菊酯产生了低水平抗性(443倍);对顺式氯氰菊酯、氯菊酯、溴氰菊酯和敌敌畏为中等水平抗药性,抗性倍数依次为523倍、538倍、525倍和830倍;对胺菊酯为高水平抗药性(1294倍)。结论宿州市埇桥区德国小蠊野生种群对常用杀虫剂产生了不同程度的抗药性,在防治工作中,应加强抗药性监测,利用监测数据指导杀虫剂的选择和使用,以延缓其抗药性的发展。

考虑弹流润滑效应的三点接触球轴承刚度特性分析

为获得润滑状态下三点接触球轴承更为准确的刚度特性,应考虑弹流润滑效应对轴承刚度的影响。文中基于拟静力学模型考虑高速离心力和陀螺力矩效应,根据给定轴承的结构参数和工况,计算滚动体与内外圈的法向接触载荷和各部件的运动速度。将拟静力学模型的计算结果和润滑介质参数代入弹流润滑模型,求解出滚动体与内外圈之间的压力分布和油膜厚度分布。进一步研究了转速、轴向载荷和润滑油的初始黏度对油膜压力和最小油膜厚度的影响。基于弹流润滑理论分析了转速和轴向载荷对轴承接触刚度、油膜刚度及综合刚度的影响。结果表明:转速的提高会大幅增加润滑油膜的整体厚度;润滑油初始黏度的增大会增加油膜厚度;随着轴承转速的提高,轴承的整体轴向刚度和轴向油膜刚度减小;随着轴向载荷的增大,轴承轴向刚度和轴向油膜刚度增大,且差值变化不大。

基于接触电阻法测量润滑油膜厚度的方法研究

提出了一种基于接触电阻法测量润滑油膜厚度的方法,研制了一台可实时测量接触电阻以评价润滑膜厚的旋转摩擦试验机,分析了边界润滑与混合润滑区域中油膜厚度与接触电阻的相关性。该装置实现了在高精度加载与速度控制下,获得确定工况下的润滑状态,通过精密电路设计实时测量接触区内部接触电阻,并与相同工况下光干涉法测得的润滑膜厚进行对应,获得了接触电阻-润滑膜厚对应关系,拟合曲线相关系数为0.98,剩余标准差为4.56 nm。为在实际工况中表征润滑状态提供了技术支撑和数据支持。

液态镓合金与铜电极间接触电阻特性与可靠性提升

目的 针对使用液态金属的电气设备中源极输出电阻波动的抑制问题,分析接触电阻随接触面间接触应力的变化规律,探索电极材料镀膜方法减小膜层电阻变化进而提高接触可靠性。方法 理论推导建立了镓合金与铜电极的固液接触电阻理论模型,并据此使用COMSOL Multipyhsics软件仿真了随着接触应力的变化接触电阻的变化情况。使用化学气相沉积法在铜基底上生长碳纳米薄膜来减小膜层电阻对铜电极的影响,并对生长了石墨烯薄膜的电极与镓合金的接触电阻进行了稳定性实验。结果 仿真结果表明接触电阻随着接触应力的增加而减小,接触应力较小时的接触电阻变化较大,随着接触应力的不断增加,接触电阻变化也逐渐缓慢,并进行了实验验证;通过调整化学气相沉积法中碳源的通入量来生长更符合电极使用条件的石墨烯薄膜,在6mL/min乙炔流量下生长的石墨烯薄膜接触电阻由未生长石墨烯薄膜的246μΩ减小到165μΩ,减小了镓合金与铜电极间的固液接触电阻,并且自身电阻值增加较小。长期稳定性实验也表明石墨烯薄膜可以有效防护铜电极,并通过相关的接触角实验进一步分析了生长碳纳米薄膜后电极表面润湿性变化。结论 铜电极表面生长石墨烯薄膜可以有效防护电极,提高铜基底电极与液态镓合金形成固液接触电阻的稳定性,同时控制接触面的接触应力,可以量化控制接触电阻的数量级。

对转圆柱滚子轴承动态特性分析

针对内外圈对转圆柱滚子轴承内部复杂的运动特性及相互作用力,通过分析轴承径向游隙的影响因素以及考虑滚子与滚道的接触变形和热效应对油膜厚度的影响,利用拟静力学法建立了轴承的分析模型,并采用NewtonRaphson法进行求解;同时,利用该模型对滚子打滑率进行计算,以验证所采用分析方法的正确性和可靠性。然后,进一步探讨了不同工况下对转圆柱滚子轴承内部组件的转速变化规律与接触特性。结果表明:滚子的自转转速、滚子与滚道的接触载荷均随径向载荷的增大而增大;内、外圈转速变化会使受载区滚子与滚道的接触载荷以一定的规律重新分配,且转速对最小油膜厚度的影响较径向载荷更为明显。研究结果可为对转圆柱滚子轴承的结构优化和生热机理分析提供理论依据。

松江城区德国小蠊对5种杀虫剂的抗性调查

目的了解松江城区德国小蠊对5种常用杀虫剂的抗药性,以便科学、合理地使用杀虫剂。方法捕获德国小蠊试虫,实验室饲养一代,采用果酱瓶药膜法测定对杀虫剂的半数击倒时间(KT50),并与敏感品系的KT50比较得到抗性倍数来评价抗性水平。结果溴氰菊酯、高效氯氰菊酯抗性倍数最高,分别为8.42和5.54,低抗性;其次是氯菊酯和残杀威,抗性倍数分别为2.7和2.29,为低抗;而乙酰甲胺磷的抗性倍数最低,为1.14,属敏感。结论松江城区德国小蠊对5种杀虫剂有不同程度的抗药性。应注意轮换用药,每两三年全面开展一次抗药性监测,并采用多种方法综合防治蟑螂。

上海市金山区德国小蠊对常用杀虫剂的抗性调查

目的了解上海市金山区德国小蠊对乙酰甲胺磷、溴氰菊酯、高效氯氰菊酯、残杀威这4种常用杀虫剂的敏感性,为指导科学合理用药提供依据。方法在金山区某农贸市场大量采集德国小蠊成虫,带回实验室饲养1代,选择羽化后2~3周的健康雄性成虫。用WHO推荐的药膜法,测定德国小蠊对常用杀虫剂的敏感性,获得德国小蠊对常用杀虫剂的半数击倒时间(KT50)及其95%置信区间(95%CI)评价其抗药性程度。结果德国小蠊对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、残杀威、乙酰甲胺磷这4种常用杀虫剂均产生了不同程度的抗药性,抗性倍数(R/S)分别为8.07、9.98、2.59、1.39。德国小蠊对溴氰菊酯、高效氯氰菊酯类杀虫剂产生中度的抗药性;对残杀威、乙酰甲胺磷类杀虫剂产生低度抗性。结论金山区德国小蠊对4种杀虫剂产生不同的抗药性,应注意轮换使用杀虫剂和改换使用方式。同时应加强对辖区内德国小蠊的抗药性监测,了解抗药程度和地域范围,采取相应的防治策略。

含膜触头静态接触下接触电阻有限元模型及其分析

对触头静态接触电阻计算进行了分析，并首次提出含膜触头接触电阻有限元计算模型。在触头无膜时的接触电阻有限元计算中，接触头边界条件是齐次第二类条件，自动满足，而触头含膜后，其接触头的膜边界条件不能自动满足。通过分析，对有限元计算中的含膜边界进行了变分计算，并编制出含膜触头接触电阻的有限元计算程序，计算了单斑点下含膜触头的静态接触电阻，计算结果与理论非常接近。

2014年长宁区野外德国小蠊对5种常用杀虫剂的抗性监测

目的了解长宁区野外德国小蠊对乙酰甲胺磷、溴氰菊酯、氯菊酯、高效氯氰菊酯、残杀威的抗药性现状,为制定防治对策提供科学依据。方法采用WHO推荐使用的药膜接触法。结果野外德国小蠊对乙酰甲胺磷及残杀威敏感,抗性倍数分别为1.83和1.61;对溴氰菊酯、氯菊酯、高效氯氰菊酯产生低抗,抗性倍数分别为7.17、3.92及4.86。结论杀虫剂的长期大量使用使德国小蠊抗性有所升高,增大了德国小蠊防治难度。应加强德国小蠊抗药性的监测,科学合理地使用杀虫剂,预防与减缓杀虫剂抗性的产生和发展。

TiO_2/Al_2O_3复合薄膜的亲水性能研究

采用溶胶 凝胶法制备了TiO2/Al2O3复合薄膜,通过XRD、XPS、UV透射光谱的分析及薄膜表面接触角的测量,研究了Al2O3与TiO2配比、热处理温度、膜厚度等因素对复合膜的亲水性、透光率的影响。结果表明:Al2O3的加入和膜厚度的增加均有利于TiO2薄膜亲水性的改善;热处理温度对TiO2/Al2O3复合膜的亲水性有较大影响,其中经450℃热处理的薄膜亲水性最好;Al2O3的加入未降低复合膜的可见光透光率,其平均透光率大于80%。

金属薄膜结合性能的评价方法研究

针对Al2O3基体上磁控溅射沉积的Au/NiCr/Ta多层金属薄膜,用压痕法、滚动接触疲劳法、摩擦力和声发射两种模式同时监测的划痕法,对比研究了金属薄膜与基体的结合性能。结果表明:压痕试验从压痕形貌上很难判断薄膜与基体是否发生剥离,压入过程中也没有诱发裂纹的产生,更无法分辨薄膜层间的分离;由于金属薄膜的塑性变形,滚动接触疲劳法很难应用于金属薄膜结合性能的表征;划痕法可应用于多层金属薄膜的特异划擦行为研究,其中摩擦力模式能反映压头进入不同金属膜层时的变化,层间声发射信号的灵敏度不如摩擦力信号,对应试验条件,摩擦力曲线存在若干以拐点为特征的载荷,摩擦力曲线上出现的拐点及拐点特征载荷值可以在一定程度上反映多层膜的层数和层厚,并可刻划出该膜/基体系承受压入载荷而不发生剥落的能力。

热变形求解及其对高速点接触弹流润滑影响研究

提出了一种固体表面热变形求解新方法(ITD),由此研究了热变形对高速点接触弹流润滑行为的影响.为此,基于计入流体惯性项的Reynolds方程获得了油膜压力,采用追赶法对润滑剂和接触固体的温度进行了求解,进而研究了不同工况下有无热变形的高速点接触非牛顿热弹流润滑性能.采用有限元法和离散累加法对ITD法进行了验证,通过中心膜厚试验验证了考虑热变形的正确性.结果表明:ITD法可准确快速地计算表面热变形;考虑热变形后,油膜厚度降低且向油膜出口倾斜,考虑热变形后的中心膜厚更接近试验结果.

噻虫胺及其混配制剂对意大利蜜蜂和玉米螟赤眼蜂的急性毒性

【目的】明确新烟碱类杀虫剂噻虫胺及其2种混剂对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica和玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae的毒性。【方法】采用摄入法、接触法和药膜法分别测定3种制剂对意大利蜜蜂成年工蜂和玉米螟赤眼蜂成蜂的急性毒性。【结果】急性毒性测定结果表明,30%噻虫胺悬浮剂、30%吡蚜酮·噻虫胺悬浮剂和20%醚菊酯·噻虫胺悬浮剂对意大利蜜蜂成年工蜂的急性摄入毒性均为剧毒,LC50值（48 h）分别为0.0200（0.0143~0.0272）,0.0847（0.0658~0.1157）和0.1594（0.1200~0.2056）mg a.i./L;3种制剂对意大利蜜蜂成年工蜂急性接触毒性均为高毒,LD50值（48 h）分别为0.0155（0.0114~0.0197）,0.0426（0.0335~0.0539）和0.1122（0.0796~0.1385）μg a.i./蜂。药膜法测定3种制剂对玉米螟赤眼蜂成蜂的LC50值（24 h）分别为0.0232（0.0180~0.0295）,0.1050（0.0940~0.1170）和0.0059（0.0054~0.0065）mg a.i./L;安全性评价结果表明,3种制剂对玉米螟赤眼蜂成蜂均存在极高风险性,安全系数分别为5.95×10-4,2.69×10-3和9.50×10-5。【结论】噻虫胺及其混剂对意大利蜜蜂和玉米螟赤眼蜂均存在较高的毒性风险,在害虫综合治理中应谨慎使用。

线接触摩擦副织构化表面动压润滑性能

为研究线接触摩擦副织构化表面动压润滑性能,建立其理论模型,并运用多重网格法进行数值分析,探讨工况参数(载荷、转速)和微织构参数(面积占有率、深径比)对表面油膜压力的影响;在MMW-1A摩擦磨损试验机上研究微织构面积占有率与摩擦因数的关系。结果表明,线接触条件下微织构化表面的油膜平均压力随着载荷和转速的增大而增大,随着微织构面积占有率的增大而先增大后减小,随着深径比的增大而减小;而摩擦因数随着微织构面积占有率的增大而先减小后增大再减小;存在最优的微织构面积占有率,使得油膜平均压力最大和摩擦因数最小。试验结果较好地验证了数值模拟结果,表明线接触摩擦副织构化表面具有较好的减摩特性。

低黏度燃料介质中部分膜点接触弹流润滑分析

目的某型发动机转子系统直接采用JP-10燃料对传动部件进行润滑,但燃料润滑的可靠性是限制其应用的瓶颈技术之一,因此拟研究传动部件在JP-10介质中的润滑状态。方法建立点接触部分膜弹流模型,模型以弹流润滑理论与弹性固体接触理论为基础,应用有限差分法进行完全数值求解。通过比较在JP-10、航空润滑油4050和4109介质中,油膜厚度、油膜压力及粗糙接触压力的分布,分析了JP-10的润滑性能。结果 JP-10形成的油膜厚度与压力均小于另外两种润滑油,JP-10介质中的粗糙接触压力远大于另外两种润滑油中的粗糙接触压力。结论 JP-10的润滑性能比常用的航空润滑油弱,其润滑可靠性较低,需要采取先进表面加工技术对传动部件间的接触表面进行防护,同时在合理范围内提高流体卷吸速度,提高表面加工质量,有利于流体润滑膜的形成。

等温点接触弹流润滑典型特征的数值分析

随着航空制造业的发展,对润滑技术及润滑理论研究提出了更高的要求。点接触弹流润滑广泛存在于滚动轴承等高副接触的零件中。润滑本身的工况十分复杂,实际上是润滑、接触和磨损的耦合。研究点接触弹流润滑,对研究摩擦副的润滑状态,提高其润滑能力具有重要的理论意义和实用价值。采用多重网格技术,运用Fortran语言编制相应的计算程序,运用Origin软件显示和分析计算结果,对点接触弹流润滑数学模型进行数值计算,综合考虑各种主要影响因素(包括椭圆率Ke、速度参数U、载荷参数W、材料参数G等)对于点接触弹流润滑的影响,从整体上把握点接触弹流润滑特性,为解决工程实际问题提供理论依据。

大型轧机油膜轴承锥套损伤问题研究

本文利用弹塑性接触问题边界元法分析了轧机油膜轴承锥套与轧辊颈装配过程中的变形和载荷特性 ,讨论了接触应力和变形对锥套与辊颈损伤的影响 ,给出了防止锥套与辊颈装配过程损伤改进的具体措施。

液膜润滑非接触式机械密封温度场分析

利用有限元软件ANSYS计算了液膜润滑非接触式机械密封的温度场分布,与同样工况的接触式机械密封进行了对比,并分析了密封材料导热系数、主轴转速、密封介质粘度、液膜厚度等参数对温度场的影响。结果表明:密封材料导热系数、主轴转速对端面温度具有较大影响,而液膜厚度的影响可以忽略。

非接触法自动测量薄膜厚度

根据白光等厚干涉原理,基于单片机改造的迈氏干涉仪用于自动测量透明薄膜厚度,采用非接触性测量法。当迈克尔逊干涉仪静镜形成的虚像与动镜相交所成的夹角很小时,在光屏上看到彩色干涉条纹,插入薄膜后,光程差改变,彩纹消失。步进电机带动微调手轮转动,当彩纹再次出现,即可得出透明薄膜厚度。