变摩擦装配式自复位复合墙抗震性能研究

针对自复位墙体耗能不足及大位移角时损伤严重的问题,介绍了一种变摩擦装配式自复位复合墙.墙体由变摩擦阻尼器、钢脚、预应力筋和复合墙构成:变摩擦阻尼器的摩擦力随滑移量的增加而增加,具有良好的耗能能力;钢脚提高了墙角抗压强度并提供了变摩擦阻尼器安装空间;预应力筋为墙体提供了自复位能力和部分承载能力;复合墙具有轻质、高强、绿色环保的特点.为进一步研究该墙体的抗震性能,对3块自复位复合墙进行了低周往复试验,分析不同初始预应力、碟簧组合形式对试件破坏形态、滞回特征、承载力、刚度退化、自复位能力和耗能能力的影响.研究结果表明:试件仅在墙底部出现少量混凝土表皮剥落,表现出良好的低损伤特点;试件在1.0%位移角时最大残余位移角为0.85%,表现出自复位特点;各试件的单圈耗能随着位移角的增加而迅速增加,表现出良好的耗能能力;初始预应力提高至1.9倍,导致承载力增加至1.3倍,而残余位移角降低至60%;阻尼器碟簧组合的并联数量增加至2倍,导致墙体的承载力增加至1.5倍,耗能能力增加至2倍,残余位移角增加至4.6倍.此外,建立了自复位复合墙数值分析模型,数值模型分析结果与试验结果较为吻合.随后进行了参数分析,发现预应力筋根数、螺栓初始预紧力和钢脚宽度对墙体的承载能力或耗能能力具有较大影响.

钢桥面沥青铺装磨耗层抗滑及耐磨耗性能分析

针对钢桥面铺装的厚度限制及密水性的要求,采用沥青混合料摩擦特性测试仪、激光扫描仪等设备对四种常用于钢桥面磨耗层的混合料进行了加速加载磨耗试验,并采用Asymptotic模型对数据进行拟合分析,从而确定了沥青混合料抗滑性能参数与磨耗次数之间的相关性。结果表明:随着磨耗次数的增加,沥青混合料的动态摩擦系数、摆值(BPN)、构造深度(MTD)及断面平均构造深度(MPD)均呈现出初期快速下降,后期逐渐减缓的趋势;Asymptotic模型可对四种混合料抗滑性能与磨耗次数之间的关系进行准确表征,相关性系数达到0.95以上;从抗滑性能来看,改性沥青SMA13与EA10表现出了明显优势,特别是EA10的动态摩擦系数及摆值(BPN)两个指标均比其他三种混合料的高。然而,EA10的构造深度(MTD)通常难以达到0.8的标准。结合工程实践经验,建议在磨耗层性能满足要求且其厚度允许的前提下,优先考虑采用改性沥青SMA13。同时,由于现行规范要求的抗滑性能检测方法之间存在一定差异,宜扩大样本来源,以更全面地阐明这些方法与路面抗滑性能之间的相关性。

基于SRV的重载轴承润滑脂摩擦磨损性能模拟评定方法研究

为提高润滑脂产品配方筛选效率、节约轴承台架试验成本,提出了1种基于SRV摩擦磨损试验机的圆柱滚子-圆盘线接触往复运动模式评定重载轴承润滑脂摩擦磨损性能的试验方法.采用四款重载润滑脂为试验样本,通过Pearson相关性系数法进行了SRV圆柱滚子-圆盘线接触往复摩擦磨损试验结果与FE-8轴承磨损台架试验结果间的相关性探讨,确定了方法最优试验参数,并在最优试验条件温度25℃,载荷1 kN,位移1 mm,往复速率50 Hz下完成了方法重复性考察.结果表明:SRV圆柱滚子-圆盘线接触往复试验方法试验结果重复性良好、可靠性高,与FE8轴承台架结果对应性优于四球机磨斑直径法(SH/T 0204-1992)以及SRV球滚子-圆盘接触试验法(NB/SH/T0721),更适用于重载轴承用润滑脂在摩擦副表界面的抗磨减摩性能的分析评定.

重载变速冲击工况下MoDDP/CaB复合润滑油添加剂的润滑性能

为解决机械设备在恶劣工况下由润滑失效而导致的设备故障甚至安全生产事故问题,进一步提升机械设备的运行稳定性和安全性,研究纳米硼酸钙(CaB)和二烷基二硫代磷酸钼(MoDDP)单一润滑油添加剂和复合润滑油添加剂的减摩抗磨效果,并探究其润滑作用机制。研究结果表明,重载、变速、冲击工况条件下1.5 wt.%MoDDP/3.0 wt.%CaB复合润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨效果,与基础油相比,在不同转速下可最大降低65.1%的摩擦因数和80%的磨痕深度,施加50 N冲击载荷时,可分别降低66.7%的摩擦因数和76.5%的磨痕深度。MoDDP/CaB复合润滑油添加剂在润滑过程中能生成包含C-C、Fe_(2)O_(3)、FeB和MoS_(2)的金属化合物层,添加剂中的CaB和MoDDP能够相互促进彼此反应,增加FeB/MoS_(2)润滑膜的生成量,对比单一的添加剂和基础油,复合添加剂具有更好的自修复性能和协同功效,形成具有高承载力的润滑油膜,提高了复合润滑油的抗磨减摩性能。MoDDP/CaB复合润滑油添加剂的制备可以充分综合利用抗氧化剂与极压耐磨剂的稳定、优异润滑特性,研究结果可为复合添加剂的广泛应用提供数据支持和理论支撑。

摆动摩擦副摩擦磨损模拟试验台研制

针对发动机不同型号连杆小端轴承摩擦磨损试验,设计并研制一种摆动摩擦副的摩擦磨损试验台。试验台由摆动机构、液压加载系统、数据采集和PC控制系统三大部分组成。以变频调速电机作为驱动装置实现试验台被测摩擦副的相对摆动;设计液压系统作为试验台载荷激励源,以模拟发动机爆发压力;通过改变脉宽调制(PWM)信号的频率和占空比,采用计算机控制技术实现对载荷激励的控制。试验台工作转速、激励幅值、激励频率可调范围大,信号采集、分析处理及存储均可自动完成,能满足不同规格、不同工况的发动机摆动摩擦副摩擦磨损模拟试验要求。

往复式摩擦磨损试验机及其计算机控制系统设计

针对不同固体材料在不同条件下的摩擦磨损实验要求,开发设计了一种往复式摩擦磨损试验机,通过测量实验中产生的摩擦力、摩擦系数和磨损量的变化来研究材料的摩擦磨损性能。为提高测试系统的精确性和实时性,将计算机辅助测试系统应用到摩擦学试验当中,通过数据采集系统和测试软件系统完成摩擦磨损数据的实时动态测试,从根本上改变了传统摩擦磨损试验机的缺点。通过对聚四氟乙烯材料的摩擦磨损性能进行实验,证明该试验机性能稳定,测试系统准确可靠。

新型小载荷冲击磨损试验机的研制及其实验研究

设计并研制出新型小载荷冲击磨损试验机,介绍了该试验机的工作原理、结构及其主要技术参数,并采用所研制的试验机对TC4钛合金进行了8个不同周次的3组冲击磨损试验.结果表明:TC4钛合金的冲击坑形貌规整,具有明显的表面特征和累计损伤特征;在相同试验条件下试验结果的重现性较好,数据最大误差小于6%;试验机所加载荷稳定,长时运行无过流过温现象,能够满足小载荷冲击磨损试验的要求.

深井套管磨损的全尺寸模拟试验

利用全套引进的美国Maurer磨损实物试验机和相关软件,通过大量、系统的模拟试验,研究了侧向力、橡胶保护器、减磨剂以及钻杆耐磨带等因素对套管磨损性能的影响以及套管磨损机理,为制定塔里木油田使用的套管防磨减磨措施提供技术依据,减少和控制钻井套管磨损带来的危害。

9Cr18和GCr15球-盘摩擦副摩擦学性能分析

利用球 盘摩擦试验机 ,在大气和真空环境中分别考察了 9Cr18和GCr15钢在干摩擦和固体润滑条件下与钢球的摩擦磨损性能。试验结果表明 :两种材料在真空环境中或MoS2 基薄膜润滑条件下 ,摩擦系数都明显低于大气环境或无润滑条件 ,而且摩擦振动和噪音较低 ,磨痕表面较光滑 ;通常的摩擦副在真空环境中的摩擦系数、磨损量比大气中大。研究表明这是由于 9Cr18盘表面干摩擦跃迁导致了加工硬化和MoS2 基薄膜润滑作用。通过对动态滑动摩擦系数及其特征值的系统分析 ,对这两种材料的摩擦过程特性进行了研究。

基于变论域插值模糊PID控制系统的研究与应用

针对压剪试验机电液伺服压力系统的非线性和参数时变特性,研究设计了一种基于变论域插值模糊PID控制器。采用论域收缩方法和矩形域上二元函数分片双一次插值技术,解决了一般PID参数自调整方法易陷入对某一工作点的局部优化的问题,保证了系统控制参数的全局最优性,并且解决了模糊控制器在既定规则下无法保障高精度的问题。给出了基于变论域插值模糊PID的压剪试验机压力控制系统的设计过程。现场试验结果表明,变论域插值模糊PID控制的效果优于常规模糊PID控制,采用变论域插值模糊PID控制方法更能保证系统的全局稳定性以及控制精度,能有效的克服稳态误差和颤振现象。

润滑剂摩擦因数测试方法初步探讨

目前常用的润滑剂摩擦因数四球测定标准ASTMD5183-2005和SH/T0762-2005方法误差较大。分析测试误差的可能来源和标准方法中存在的问题,对润滑剂摩擦因数测试方法提出建议。测试系统误差是数据误差的重要来源,其中加载系统和扭矩测试系统可能是试验误差的主要来源,可通过深入的误差分析、实验标定或改进设计来保证试验机的测试精度和数据可靠性;润滑剂的摩擦特性是和润滑状态有密切关系的,可以用Stibeck曲线来比较全面地反映和评价润滑剂的摩擦特性。

摆动式轴承摩擦磨损特性的试验方法及设备

总结了摆动式轴承摩擦磨损试验的研究现状 ,论述了摆动式轴承摩擦磨损性能的试验方法 ,介绍了摆动式轴承摩擦磨损试验设备关键机构和调控系统的设计原则 。

基于虚拟仪器技术的多功能摩擦磨损试验机的研制

摩擦磨损试验机是摩擦学研究必不可少的重要试验工具,但目前大多摩擦磨损试验机功能简单、工况参数不可控或可控性不好。阐述多功能摩擦磨损试验机的研制和其主要功能特点。试验机采用交流伺服技术直接驱动,速度闭环可控;静载荷通过压缩加载弹簧实现,使用可控激振器进行动载荷加载,加载操作简单易控;由润滑油泵控制润滑液的添加。这些参数由计算机实现自动控制,能很好地模拟实际工况。测控系统软件在虚拟仪器技术基础上采用Lab-VIEW平台开发,实现对数据的自动实时采集、处理和结果显示等功能。试验证明该试验机能很好地模拟实际工况,满足多种摩擦学研究需要。

MMS-1G试验机软件的开发及应用

基于研制的MMS-1G高速高温摩擦磨损试验机,开发了实时数据采集和处理软件系统,使试验数据更加精确、可靠,为科学研究提供了正确的实验依据。

蛇腹鳞的结构特点及其摩擦行为

仿蛇机器人可望用于搜救等领域,但已研制的蛇型机器人均存在驱动效率低和越障能力不足等问题。文中用多功能摩擦实验机研究了驱动蛇运动的腹部及腹侧部鳞片的摩擦特性及摩擦行为,并结合体视显微镜等方法研究其表面几何结构特征。结果表明,腹鳞和侧鳞使蛇向后运动时表现的摩擦因数比向前运动要高60%,具有各向异性特性,这种不对称性与鳞片的结构特点和神经信号对腹鳞状态的调节存在直接的关系。生物蛇的腹鳞所表现的高驱动摩擦性能和低摩擦阻力为蛇型机器人仿生"皮肤"的设计提供几何仿生依据。

一种海洋气候环境-摩擦载荷耦合试验设备的研制

目的研制一台海洋气候环境-摩擦载荷耦合试验设备。方法针对相对运动部件在海洋环境下的服役条件,为评价其材料腐蚀磨损性能,分析摩擦载荷与气候环境可能对运动部件造成的交互作用,从机械结构上进行创新,研制一台海洋气候环境-摩擦载荷耦合试验设备。结果该设备可在一定范围内实行载荷、速度控制,利用传感器和数据采集系统完成对摩擦力、摩擦系数、温湿度的采集。设备包含6套下试样夹具,可实现6个样品轮转试验。结论该设备适用于研究服役于海洋气候环境下的材料的腐蚀磨损性能。

轮胎与转鼓之间接触界面特性研究

轮胎室内性能试验主要是在转鼓试验机上进行 ,转鼓试验机表面曲率对轮胎性能有很大影响 .采用改进的可变约束法 ,利用自行开发的轮胎专用三维非线性有限元分析软件 ,研究了转鼓试验机和轮胎之间的滚动滑移接触 ,分析了试验机半径对轮胎 -转鼓接触界面特性的影响 .结果表明 ,转鼓半径对轮胎接地正应力、切应力及接地面积等都有显著影响 .随转鼓半径增大 ,接地正应力分布趋于均匀 ,垂直载荷和接地印迹面积也增大 ,转鼓半径越大 ,其模拟平面路面效果越好 .转鼓半径在 1m以上时 ,半径对轮胎 -转鼓接触界面特性影响效应逐渐减小 .

无模型控制在气动变载荷加载系统中的应用

针对气动加载系统压力跟踪控制中强非线性、强耦合性、模型不精确性等问题,提出一种无模型自适应控制(model-free adaptive controller,MFAC)器,该控制器结构简单、参数少、不需要被控系统的数学模型,是一种低成本的控制器。其中的伪偏导数估计算法仅需利用受控系统的输入输出数据来估计伪偏导数,使该算法具有更强的灵活性和一般性。然后在三种典型的输入信号下与经典PID控制进行仿真比较,并在气动变载荷摩擦磨损试验机试验平台上进行了试验验证,仿真和试验结果表明,无模型自适应控制器具有非常强的适应性和鲁棒性,而且在工程上易于实现。

基于计算机摩擦测试试验的发展综述

分析了计算机测试技术应用于摩擦试验的可行性和必要性,介绍了摩擦磨损试验机的发展现状,对摩擦测试技术今后的发展趋势进行了展望.

基于UHMWPE基复合材料摩擦性能研究试验机的设计

基于UHMWPE基复合材料在特殊条件下摩擦磨损性能设计了一台摩擦磨损试验机。试验机主要包括电气控制、数据采集和机械装置3部分。系统结构紧凑,操作方便,克服了传统摩擦磨损试验机体积大、质量大、成本高、试件结构尺寸单一的缺点,同时可研究UHMWPE基复合材料在摩擦条件下的温度场变化规律。摩擦试验结果表明:试验机运转稳定,数据检测方便。