柴油机喷油嘴变截面喷孔内部流动和出口变化对燃油喷射雾化有直接影响。通过FLUENT软件数值仿真研究了变截面喷孔内壁粗糙度对孔内流动和喷孔出口的影响。研究结果喷孔粗糙壁面对空穴有抑制作用，倒锥型喷孔几何结构促进空化的影响大于粗糙壁面的抑制作用，双曲线型喷孔粗糙壁面对空穴影响极小;粗糙壁面对变截面喷孔内湍流强度的增强远大于几何结构对湍流的影响;喷孔内壁面增设粗糙度正锥型喷孔、双曲线型喷孔质量流量显著降低，等径喷孔会抑制超空化进而增加质量流量，倒锥型喷孔对出口质量流量影响很小;增设喷孔内壁面粗糙度会使得等径喷孔、倒锥型喷孔、双曲线型喷孔的出口平均速度得到显著下降，椭圆型喷孔增设粗糙度出口速度降低很少，并且增加粗糙度几乎不会影响出口速度。

为了更精确地研究高速电主轴的热态特性,基于热力学理论,考虑定、转子表面粗糙度对定、转子间隙换热系数及空气摩擦损耗的影响,分别计算电主轴产热量和各传热系数,建立电主轴有限元模型,通过数值分析得到电主轴温度场及热变形情况。结果表明随着转速和定、转子表面粗糙度的增大,空气摩擦损耗量增加;定、转子间隙换热系数随着定、转子表面粗糙度的增加不断增大;定、转子表面粗糙度大的电主轴温度比粗糙度小的温度低,表明换热系数对高速电主轴温升的影响比空气摩擦损耗对其的影响更明显。

通过试验研究了成形磨齿粗糙度的变化规律,并通过多元线性回归方法建立了齿面粗糙度与修整参数及磨削参数关系的数学模型,最后检验了模型及其各系数的显著性,结果表明成形磨齿齿面粗糙度受修整速度比及修整重叠比影响最大;为了获得较好的齿面粗糙度,精磨阶段的最后一次冲程宜采用负的速度比和较高的修整重叠比,并降低冲程速度。

工程车辆前桥在垂直加载台架疲劳试验中出现开裂失效。为分析开裂产生的原因,寻找预防措施,采用断口观察、化学成分测试、力学性能测试、金相检验等方法对开裂样品进行检验、分析。结果表明前桥断口为典型的疲劳断裂,疲劳源处零件表面粗糙度较高,降低了前桥的疲劳寿命,是导致前桥在试验过程中仅循环13万次就产生疲劳开裂的原因。

高温合金GH4169具有良好的力学性能,由于材料的硬度等特性,在加工制造过程中难以保证零件的表面粗糙度。文中采用正交实验法对材料切削过程中的表面粗糙度、金属切除量进行实验研究,由切削速度、背吃刀量及进给量的分析可知随着切削速度增加,零件表面粗糙度降低;随着背吃刀量与进给量的增加,零件的表面粗糙度增大;金属切除量随着切削三要素的增加而增加。通过车削实验对高温合金GH4169表面粗糙度与金属切除量参数分析,建立其最优预测模型,为以后加工高温合金GH4169奠定了理论基础。

为了测量工件表面的应变,建立了弹性体表面微观形貌的数学建模,利用模型推导出切向应变与法向应变存在的线性关系,提出了面阵CCD测量工件表面的粗糙度的方法,利用推倒的关系达到测量工件应变的目的,为研制新型非接触光学应变测量仪提供了参考.通过实际系统测试表明,该测量方法是正确性的.

扫描探针显微镜是近十几年来在表面特征、表面形貌观测方面最重大的进展之一,是纳米测量学的基本工具.叙述了扫描探针显微镜的工作原理、检测模式及在观察检测纳米级的粗糙度、微小尺寸、表面形貌方面的特点和方法,比较了原子力显微镜、常规的表面轮廓仪、干涉显微镜、扫描电子显微镜在表面特性、表面形貌观测方面的性能,着重介绍了扫描探针显微镜在粗糙度、纳米尺寸、表面形貌观测方面的应用和存在的问题.

通过对弹性固体表面的微观形貌进行建模,推导出切向应变与法向应变存在的线性关系,利用高精度激光表面粗糙度外差干涉仪对工件表面的法向应变进行测量,达到测量切向应变的目的,从而有助于新型非接触光学应变测量仪的研究.

为了提高高速激光熔覆涂层后处理加工效率,研究了车削-超声光整复合高效后处理技术,以促进该技术在工程机械液压件活塞杆上的推广应用。利用高速激光熔覆技术制备了马氏体不锈钢涂层,分析了涂层显微组织和硬度,利用硬车削和超声光整加工工艺对涂层进行了后处理加工,研究了不同工艺参数对涂层粗糙度和表面形貌的影响规律。试验结果表明,高速激光熔覆涂层组织细小、致密,平均显微硬度不低于700 HV。车削加工后涂层表面形貌呈较强的各向异性,均匀分布着残留沟槽和波峰。与切削线速度相比,进给量对车削后涂层粗糙度的影响较为显著。超声光整加工过程中涂层波峰处单位面积受到的压应力最大,塑性变形和材料蠕动使波峰高度变小、波谷宽度变小,最终改善了涂层表面粗糙度。田口分析结果显示超声光整工艺参数影响程度依次为:输出功率>进...

以织构化间隙密封液压缸为研究背景,利用平均雷诺方程对缸筒与活塞的配合处微织构流场进行数学建模,采用有限差分法对平均雷诺方程进行离散,分别对织构形貌为球缺面、圆柱面、圆锥面、抛物面、六面体和正方体进行数值模拟,获得最优微织构形貌,同时探讨了表面粗糙度,表面方向参数和面积占有率对表面摩擦因数的影响。结果表明：六种不同形貌的微织构均能在活塞表面产生动压润滑效果,圆柱形微织构表面动压润滑性能最好;粗糙表面的粗糙峰在运动过程中能够形成动压承载力,圆柱形表面的摩擦因数随粗糙度的增加而增加,微织构的摩擦因数随表面方向参数的增加而减小,随着面积占有率的增加而减小。