轴向柱塞泵是液压传动系统的核心动力元件,广泛应用于诸多工程领域。滑靴副是轴向柱塞泵中3对关键摩擦副(滑靴副、配流副和柱塞副)之一,显著影响柱塞泵的服役安全。滑靴副的磨损是引起柱塞泵失效的主要原因,开展滑靴副的服役损伤与防护措施研究对柱塞泵向高速、高压化技术发展有着重要意义。概述了轴向柱塞泵的基本工作原理;介绍了滑靴副间隙润滑油膜的形成和3大作用(润滑、密封和承载),以及油膜特性测量方法和影响因素;阐述了滑靴副的磨损机理、磨损影响因素及磨损状态评估方法;基于滑靴副的油膜特性及磨损机理,着重讨论了滑靴副延寿设计方法和失效防护措施,如优化滑靴副材料匹配、结构的延寿设计方法,以及利用表面织构化、固体润滑涂层改善滑靴副表面摩擦学性能的表面改性方法。表面织构化的原理是利用微纳米加工手段在滑靴...

目的基于材料制备角度，使用纳米材料提高超高性能混凝土（UHPC）强度，进而提高基体耐磨性。方法纳米Al2O3和MgO分别以不同质量分数（0.05%、0.1%、0.15%、0.2%和1%）掺入UHPC，测试不同龄期力学强度及耐磨性，选取典型试件进行29Si和27Al的NMR和XRD分析，研究其内部结构特征，为分析纳米材料对UHPC强度及耐磨性的影响机理提供理论依据。结果掺入纳米MgO的UHPC试件强度及耐磨性皆优于空白及纳米Al2O3试样，尤其是当掺量为0.35%（Mg-2）时，7d抗压强度和抗折强度是空白样的1.11倍，磨损量减少了10%，但不同纳米MgO对UHPC性能的影响程度略有不同。微观分析表明，纳米MgO促进水泥水化进程，生成较其他试样更多的水化产物，因此UHPC内部结构较致密。但是纳米MgO又同时促进了水滑石的形成，随着纳米MgO掺量的增多，水滑石的产量也随之增多，不利于结构致密化。...

目的实现大型船舶外板表面喷涂的自动化作业,开展表面漆膜厚度分布规律研究,优化平面喷涂轨迹,求出最佳喷涂搭接参数。方法以喷嘴雾幅宽度、距离、喷枪移动速度三个喷涂工艺参数为因素进行正交实验,获得漆膜厚度分布数据,使用P分布函数进行实验数据表征,运用遗传算法优化拟合P分布模型的三个关键参数。基于BP神经网络算法建立漆膜厚度分布预测模型,并对预测结果进行合理性分析。在此基础上,研究每道漆膜之间的搭接规律,运用NSGA-II算法求解最优漆膜搭接宽度。结果计算得到15组实验数据对应β分布模型的Tmax、w及β构建的漆膜厚度分布预测模型能准确预测在不同喷涂工艺参数下的漆膜厚度分布。以第16组实验为例,计算得到了最优的漆膜搭接宽度为41.76cm。结论建立了喷涂工艺参数和膜厚分布规律之间的映射模型,该模型可以准确预测不同工艺...

目的降低微机电系统表面粘着接触失效。方法考虑纳尺度粘附力﹑单晶铜弹塑性形变及各向异性影响。基于分子动力学法的混合势函数(EAM和Morse)和Verlet算法,对不同曲率半径探针与单晶铜基底粘着接触失效特性进行研究,通过计算原子中心对称参数来描述接触区域原子破坏和迁移轨迹变化。结果研究发现探针与基底尚未接触时(即位移小于1nm)的粘附接触力不受探针曲率半径影响;而探针下降位移大于1nm时,探针曲率半径对粘附接触力曲线有着重要影响,即探针曲率半径越大,粘附接触力也越大,导致基底弹塑性变形更加剧烈,易诱导单晶铜基底大量原子粘附于探针底表面,产生明显的粘着效应;此外,探针曲率半径越大,接触体间粘着滞后现象越明显。结论此研究结果将对微机电系统的粘着接触失效机理和微机械产品表面轮廓设计有着重要的实践指导意义。

目的提高焊管成形质量,为激光复合织构轧辊模具产业化提供试验依据。方法通过数值模拟方法模拟焊管轧辊成形过程,获得不同摩擦系数组合下板料成形应力应变和径向厚度数据,并获得最优模具表面织构方案,为轧辊模具表面织构处理提供依据。依据数值模拟结果,运用激光表面织构技术对辊子模具表面进行复合织构加工处理,开展激光复合织构模具和未织构模具成形对比,并对成形件进行残余应力、应变、边缘减薄率等检测分析。结果数值模拟结果表明,下辊边缘区域应为减摩区,上辊边缘区域应为增摩区;应对下辊边缘区域进行激光微织构减摩,上辊边缘区域进行激光毛化增摩。成形试验结果表明,试验结果与数值模拟结果基本一致;与未织构模具相比,激光复合织构焊管轧辊模具优化了成形件的应力应变分布,降低了板厚边缘减薄率(5.06%),提高了成形件的均...

目的 改善刹车片摩擦材料的耐磨性和降低制动噪声。方法 通过正交试验设计摩擦材料配方，利用极差分析法探究混杂纤维对低树脂基摩擦材料性能的影响，并采用扫描电子显微镜观察摩擦材料磨损表面和磨屑的微观形貌，使用能谱仪分析磨屑的元素组成，以研究其磨损机理。结果 混杂纤维增强低树脂基摩擦材料具有良好的耐磨性，其洛氏硬度维持在50~80HRM之间，剪切强度均处于11~16 MPa的适宜范围。随着树脂的质量分数从8%逐渐增加到10%，混杂纤维增强树脂基摩擦材料磨屑中O元素的质量分数降低了33.7%，Cu元素的质量分数降低了20.1%。结论 丁腈胶粉对摩擦材料磨损率的影响最大，铜纤维对摩擦系数的影响最大，且铜纤维在摩擦过程中会在摩擦表面形成一层“转移膜”，可以导出摩擦产生的高热量，从而缓解热衰退。酚醛树脂含量的变化影响摩擦材料...

目的对比不同类型磁性磨粒的光整加工效果,找出加工效果较优的磁性磨粒以提高非磁性外圆表面的光整加工质量。方法以6061铝合金管为研究对象,在相同条件下采用不同类型的磁性磨粒进行光整加工实验。采用粗糙度测量仪测试试件加工前后粗糙度值的变化。使用电子天平测试试件加工前后的质量变化,得出不同类型磁性磨粒加工的材料去除率（MRR）。运用超景深显微镜观测试件加工前后的形貌变化,进一步对比不同类型磁性磨粒光整加工的效果。结果采用粘结法磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.326μm减小到0.286μm,Rz值从初始的2.34μm减小到1.95μm,MRR为0.26μm/min。采用简单混合磁性磨粒光整加工时,Ra值从初始的0.346μm减小到0.303μm,Rz值从初始的2.42μm减小到2.09μm,MRR为0.195μm/min。采用粘弹性磁性磨粒光整加工时,6 min后达到加工极限,Ra值从初始的0.332μm减小...

目的为提高一种新型动静压转台承载能力，对其动压楔形织构型线进行优化设计。方法首先求解动压楔形织构承载性能，并将其承载能力作为优化目标。以多项式函数结合对数螺旋线方程表达织构型线，并以多项式系数作为设计变量建立优化模型。选用布谷鸟搜索算法求解该优化模型，并探究不同结构参数下的最优解变化规律。最后，比较本方法得到的最优织构和最优单一螺旋角织构的润滑性能。结果综合考虑计算精度和时间，选取半径的二次多项式函数表达织构型线螺旋角。最优织构型线形状的变化规律为：随半径增大，先顺时针弯折，再逆时针弯折，其螺旋角先增大，再减小。摩擦副膜厚越大，最优型线顺时针弯折趋势越明显，最小螺旋角和终止螺旋角越小，最大动压承载力越小。织构个数越多，型线上各点螺旋角越小，最大动压承载力越大...

活塞作为柴油发动机的核心部件之一,恶劣的服役工况对其材料有特殊的要求。概述了活塞用铝基材料的发展状况,包括合金系（Al-Cu-Si系、Al-Cu-Ni-Mg系、共晶型Al-Si-Cu-Mg系和过共晶型A1-Si-Cu-Mg系）与复合材料系（SiC/Al基复合材料、Al2O3/Al基复合材料和TiC、TiB2/Al基复合材料等）,并介绍了不同材料的适用范围。同时,归纳了常见活塞铝基材料的失效机制,包括磨损、机械损伤以及顶部开裂等。其中,活塞因磨损造成的失效在统计活塞失效机制中所占比例较大,具体可分为粘着磨损失效和磨粒磨损失效。针对活塞磨损失效提出了相关改善措施,如材料成分选取和制备方法选取等。此外,针对柴油发动机在实际运行工况中,因活塞所处部位存在润滑油不完全燃烧造成的含硫、氮等腐蚀性气氛而加速磨损的问题,可依托该气氛与相应增强相的反应,使其接触表面生成自润滑...

目的研究Ti6A14V合金、铬掺杂类金刚石(Cr-DLC)薄膜、钨掺杂类金刚石(W-DLC)薄膜和氮化钦(TiN)薄膜,在干摩擦和盐雾腐蚀气氛摩擦条件下的摩擦磨损性能。方法在商用Ti6A14V合金表面通过非平衡磁控溅射制备Cr-DLC薄膜和W-DLC薄膜,通过多弧离子镀技术制备TiN薄膜。利用扫描电镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机、白光干涉扫描轮廓仪,对薄膜的形貌、硬度、干摩擦和腐蚀摩擦性能、磨痕形貌进行测试分析。结果干摩擦条件下,Ti6A14V合金表面沉积Cr-DLC、W-DLC和TiN三种薄膜的摩擦系数均比Ti6A14V合金低;Ti6A14V合金及其表面制备的三种薄膜在盐雾腐蚀气氛条件下的摩擦系数都比干摩擦条件下有所增加。与Ti6A14V合金相比,Cr-DLC、W-DLC和TiN三种薄膜在干摩擦和盐雾腐蚀气氛摩擦条件下均减小了磨损体积。干摩擦条件下,W-DLC薄膜的磨损体积为0.0017mm3,耐磨性最好;盐雾腐蚀气氛摩擦...