检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2015年第13期51卷 235-244页

作者：李文丽原大宁刘宏昭张涛西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

针对断路器机构系统具有磨损试验小子样、失效阈值不固定、试验成本高的特点,通过模拟仿真试验法、小子样数据处理法、随机性理论,对某大容量发电机断路器传动机构的磨损可靠性进行研究。在考虑运动副非规则磨损对断路器传动机构系统性... 详细信息

针对断路器机构系统具有磨损试验小子样、失效阈值不固定、试验成本高的特点,通过模拟仿真试验法、小子样数据处理法、随机性理论,对某大容量发电机断路器传动机构的磨损可靠性进行研究。在考虑运动副非规则磨损对断路器传动机构系统性能退化的影响及制造误差的基础上,基于Archard磨损模型对运动副不同接触点的磨损量进行计算,利用ADAMS仿真软件获得了该传动机构危险关节运动副服从正态分布的初始间隙量下的磨损数据。采用小子样的虚拟增广法和Boot-strap法对获得的磨损数据进行扩展,根据该机构系统磨损退化量分布规律分别得到扩展前后的可靠度函数曲线,对比结果表明对该样本进行小子样的扩展是必要的。利用扩展数据分别得到固定失效阈值、随机失效阈值下的可靠度曲线,结果表明断路器传动机构磨损随机失效阈值下的可靠度较固定阈值更接近生产实际。研究表明复杂的磨损过程可通过仿真试验预测其可靠性,从而避免了传统的必须依赖试验的研究方法,具有一定的应用价值。

关键词：断路器机构磨损仿真小子样失效阈值可靠性分析

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基于实验模型的人工髋关节磨损仿真

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机械强度 2015年第6期37卷 1092-1098页

作者：鲍雨梅许景顺吴蕾高海明徐哲玉马龙特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室(浙江工业大学) 杭州310000

利用优化的等离子喷涂工艺参数制备了HA/Zr O2复合涂层,根据均匀设计方法以及二次多项式逐步回归分析,并使用销盘摩擦试验机,建立涂层磨损率关于压力与速度的表达式。利用有限元理论结合磨损率模型的方法,对人工髋关节进行磨损仿真并探... 详细信息

利用优化的等离子喷涂工艺参数制备了HA/Zr O2复合涂层,根据均匀设计方法以及二次多项式逐步回归分析,并使用销盘摩擦试验机,建立涂层磨损率关于压力与速度的表达式。利用有限元理论结合磨损率模型的方法,对人工髋关节进行磨损仿真并探讨关节间隙对磨损的影响。通过对磨损率预测模型验证表明,该模型在较大范围内具有较好的预测效果。人工髋关节磨损仿真显示,随着磨损次数的增加,髋臼接触压力逐渐减小,而接触区域不断扩大;涂层的磨损体积近似呈线性增长,而线磨损量的增长速度由快到慢。同时,随着关节间隙的增大,髋臼的磨损体积减小,而最大磨损深度增加。

关键词： HA/ZrO2复合涂层磨损率预测模型磨损仿真人工髋关节

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基于Archard模型的65Mn圆锯片磨损仿真研究

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工具技术 2022年第10期56卷 54-58页

作者：王淼刘志刚段明泽裴承慧田丰内蒙古工业大学呼和浩特市010050

通过扫描电镜分析65Mn圆锯片磨损机理,建立Archard磨粒磨损模型,设计并完成了锯片磨损系数测定试验,测得磨损模型中磨损系数K=1.4×10^(-6),锯片与沙柳间的静态摩擦系数μ_(S)=0.6,动态摩擦系数μ_(D)=0.5。利用LS-DYNA有限元分析... 详细信息

通过扫描电镜分析65Mn圆锯片磨损机理,建立Archard磨粒磨损模型,设计并完成了锯片磨损系数测定试验,测得磨损模型中磨损系数K=1.4×10^(-6),锯片与沙柳间的静态摩擦系数μ_(S)=0.6,动态摩擦系数μ_(D)=0.5。利用LS-DYNA有限元分析软件建立了锯片平茬过程的磨损仿真模型,并采用65Mn整体式圆锯片对沙柳进行锯切磨损试验。试验结果验证了磨损仿真模型的有效性,综合仿真与试验结果,得出锯片的最大磨损量为18.8μm。

关键词：圆锯片 LS-DYNA 磨损仿真

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陶瓷-钛合金人工髋关节磨损仿真及实验研究

陶瓷-钛合金人工髋关节磨损仿真及实验研究

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作者：应荣敏浙江工业大学

学位级别：硕士

如何加长医用材料的使用寿命，增强可靠性是目前关节置换中的重要研究内容。人工关节的磨损会导致关节异响及人体内的组织病变，是影响其使用寿命的主要原因。人工髋关节是一种典型的球窝关节，陶瓷-钛合金配副的人工髋关节生物相容性... 详细信息

如何加长医用材料的使用寿命，增强可靠性是目前关节置换中的重要研究内容。人工关节的磨损会导致关节异响及人体内的组织病变，是影响其使用寿命的主要原因。人工髋关节是一种典型的球窝关节，陶瓷-钛合金配副的人工髋关节生物相容性好并且耐腐蚀，发展前景较好。本文通过进行髋关节磨损仿真以及髋关节仿形工件的磨损实验，研究了不同接触表面参数及载荷的变化对陶瓷-钛合金配副球窝关节模型磨损的影响，以指导关节表面处理，减少磨损量。　　基于对髋关节的磨损分析，建立了人体髋关节在步态周期下的运动、受力随时长变化的关系式。髋关节假体随人体运动会产生磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损以及长期处于人体环境中造成的侵蚀磨损与腐蚀磨损。研究了不同因素变化对磨损的影响，载荷会改变磨损接触面积，滑移速率变化会改变磨损类型。深入推导Archard磨损模型，得到了磨损深度随接触应力及滑移距离的变化关系。结合磨损模型与球窝关节接触理论，建立了髋关节摩擦磨损的数学模型及线性磨损率计算模型，为实验结果比较及分析提供了理论依据。　　基于人工髋关节磨损情况分析，建立了陶瓷-钛合金的髋关节有限元分析模型，编写二次开发子程序，探讨了在屈曲-伸展运动状态下不同载荷及不同表面摩擦系数的磨损差距。仿真发现，磨损过程分为磨合阶段和稳定磨损阶段，磨损前后的轮廓组成月牙形。球窝关节接触副的滑移距离与剪切应力的极值均分布在接触面边缘处。载荷增加，会缩短人工髋关节的磨合时间，稳定磨损阶段的磨损率与载荷成正相关，与表面初始摩擦系数关系较小。　　加工了陶瓷-钛合金人工髋关节仿形工件，对其在载荷作用下的转动磨损进行了实验研究。钛合金工件表面磨损产生的磨屑类型主要有粒状磨屑、块状磨屑及片状磨屑三种。对比不同球凹面表面粗糙度Ra在60-550nm范围内的磨损结果可得，粗糙度为150nm的表面，磨损量最少，抗磨损性能最佳。对比不同载荷的磨损结果，发现不同载荷会影响接触面的贴合程度，磨损量随载荷增加，呈现先减小再增大的变化。　　本文通过磨损仿真及实验，研究了球窝关节接触副的磨损性能，仿真与实验结果得到不同参数的影响趋势相同，接触面积主要受纵向载荷的影响，可通过理论模型计算得到较准确的接触半径。球窝关节接触副的磨损是个动态过程，进入稳定磨损阶段后，工件表面破坏与贴合面形成交替出现，接触边界逐渐扩展。得到了磨损性能最佳的钛合金球凹面表面粗糙度阈值，及不同载荷对球凹面表面磨损的影响机理，对人工关节表面的加工处理及磨损分析具有指导意义。

关键词：钛合金人工髋关节磨损仿真磨损实验

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考虑织构化摩擦副空化效应的混合润滑磨损仿真方法

考虑织构化摩擦副空化效应的混合润滑磨损仿真方法

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作者：肖江峰湘潭大学

学位级别：硕士

混合润滑磨损是指在润滑状态下,滑动面之间既有液体膜分隔,又有直接金属接触的情况。在这种情况下润滑和磨损同时发生。这种磨损可能会改变接触表面的形状和粗糙度,从而影响润滑条件和设备的寿命。表面织构的发现为降低摩擦副表面摩擦... 详细信息

混合润滑磨损是指在润滑状态下,滑动面之间既有液体膜分隔,又有直接金属接触的情况。在这种情况下润滑和磨损同时发生。这种磨损可能会改变接触表面的形状和粗糙度,从而影响润滑条件和设备的寿命。表面织构的发现为降低摩擦副表面摩擦磨损、提高润滑性能提供了有效方法,由表面织构诱发的空化效应对油膜压力分布有重要影响,混合润滑磨损仿真中考虑空化效应能够更准确地模拟流场压力分布,进而提高整个混合润滑仿真系统的预测精度。目前有关织构化摩擦副空化效应的仿真研究,多为完全润滑工况,在存在复杂接触的混合润滑方面有所欠缺。本文提出了一种考虑织构化摩擦副空化效应的混合润滑磨损仿真方法。针对流体控制方程在流体相变模拟上的缺陷而导致油膜压力不符实际的问题,采用空化截断模型对油膜空化效应进行模拟;通过空间频率函数对摩擦副表面形貌进行补充;使用欧拉-拉格朗日耦合(Coupled Eulerian-Lagrangian)分析法,解决了混合润滑磨损复杂流固耦合问题,建立了织构化摩擦副混合润滑磨损有限元模型。通过对考虑空化模型前后的油膜压力仿真结果进行对比,以此验证空化模型的有效性;同时,对空化效应对油膜承载力的影响进行了探讨,研究结果表明,空化效应能够增强微织构附近油膜的承载能力;通过对温度、外部载荷、滑移速度、织构分布等工况进行仿真分析,得出了固-固接触压力和节点磨损值的变化曲线。在此基础上,讨论了影响织构化摩擦副润滑性能的因素。研究结果表明,降低温度、减轻负载、提高滑移速度以及优化滑移方向的织构分布率,均能有效改善织构化摩擦副在混合润滑状态下的润滑性能。此外,本文还针对磨损演化仿真方法进行了探讨,并以球面磨损为研究对象,Archard磨损方程为理论基础,分别采用自适应网格技术和虚拟本征应变方法两种磨损过程演化方案,进行干磨损有限元仿真,并对两种方案的结果进行了对比分析,为基于有限元法的磨损仿真提供了可行的途径。

关键词：混合润滑表面织构空化效应磨损仿真磨损演化

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渐开线圆柱齿轮磨损仿真系统研究

渐开线圆柱齿轮磨损仿真系统研究

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作者：金凤延边大学

学位级别：硕士

齿轮机构在现在机械工程中应用最为广泛,具有传动功率范围大,传动比精确,传动效率高,工作可靠,使用寿命长等优点。对于齿轮机构来说,过度的齿面磨损,不但齿轮传动比的精确度和传动效率会受到影响,而且还会造成机构振动、噪音及生热等,... 详细信息

齿轮机构在现在机械工程中应用最为广泛,具有传动功率范围大,传动比精确,传动效率高,工作可靠,使用寿命长等优点。对于齿轮机构来说,过度的齿面磨损,不但齿轮传动比的精确度和传动效率会受到影响,而且还会造成机构振动、噪音及生热等,严重的磨损甚至造成强烈的冲击而致使齿轮的断裂、机构的损坏等。由于磨损现象又是多种多样的,又因为磨损产生的机理是非常复杂的,现在,研究磨损的方法大多数利用试验测试,试验时间较长,导致人力,财力和物力的大量消耗,所以,利用数值仿真方法来解决复杂的磨损问题则十分有效。本文基于Archard磨损方程和接触力学理论,研究渐开线圆柱齿轮的接触情况、齿轮磨损等状况,以此为基础应用计算机仿真齿轮磨损后的齿廓。具体实施时,先推导出基于Archard磨损仿真模型的计算公式,通过赫兹接触理论实现齿轮接触应力的计算。以MATLAB程序实现渐开线齿廓的精确建模,齿轮啮合的动态效果,并对磨损后的齿廓进行仿真。开发基于MATLAB(GUI)的仿真平台,并联合MATLAB和有限元程序实现对磨损仿真系统的程序开发,该系统可以模拟在一定工况下,渐开线直齿圆柱齿轮啮合过程中齿廓的变化情况。主要研究内容如下： (1)本文利用范成法齿轮切削加工理论,实现齿廓曲线的标准渐开线部分与过渡曲线的取值范围的算法。在MATLAB中编程验证此算法,利用此参数方程,可以建立精确的齿轮二维模型； (2)本文以Archard磨损模型和赫兹接触理论为理论基础,建立渐开线圆柱齿轮磨损过程的数学模型,根据该数学模型实现齿轮磨损过程的仿真,以此得到齿轮齿廓的磨损量； (3)本文以MATLAB为平台,通过GUI(图形用户界面)对仿真算法进行程序开发,建立齿轮磨损预测系统,实现通过图形界面输入相关参数进行齿轮的磨损情况的仿真。

关键词：渐开线圆柱齿轮精确建模磨损仿真程序开发

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大型绞吸式挖泥船绞刀齿受力分析及磨损仿真

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船舶职业教育 2023年第6期11卷 50-56页

作者：刘世伟武汉交通职业学院湖北武汉430205

针对目前绞吸式挖泥船挖掘产量较低、绞刀磨损较严重的问题,以4200KW大型绞吸式挖泥船为研究对象,对绞刀切削过程中刀齿受力及磨损进行仿真。建立刀齿切削受力与磨损的数学模型,运用MATLAB,对同一刀臂各刀齿的受力及磨损进行计算,比较... 详细信息

针对目前绞吸式挖泥船挖掘产量较低、绞刀磨损较严重的问题,以4200KW大型绞吸式挖泥船为研究对象,对绞刀切削过程中刀齿受力及磨损进行仿真。建立刀齿切削受力与磨损的数学模型,运用MATLAB,对同一刀臂各刀齿的受力及磨损进行计算,比较不同工作参数下对刀齿磨损的影响,分析刀齿磨损与产量之间的关系,阐明绞刀在切削过程中刀齿相对磨损量较小相对产量较高时的工况参数。结果表明:横移速度应大于0.1 m/s,绞刀转速应大于0.3 r/s,绞刀转速在一定范围内越高工况越好,绞刀在高转速下磨损量较少挖掘生产量较大。

关键词：绞吸式挖泥船刀齿受力 MATLAB 磨损仿真产量分析

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基于离散元的刮板输送机中部槽中板磨损仿真分析

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矿山机械 2023年第9期51卷 21-28页

作者：张丹周子杨黑龙江科技大学机械工程学院黑龙江哈尔滨150022

为研究影响刮板输送机中部槽中板磨损特性的因素,基于Archard磨损理论,建立煤岩散料的离散元模型;采用单因素变量法和正交试验法研究了含矸率、磨损常数、煤粒径对中板磨损的影响。结果表明,中板平均磨损深度与含矸率、磨损常数及煤粒... 详细信息

为研究影响刮板输送机中部槽中板磨损特性的因素,基于Archard磨损理论,建立煤岩散料的离散元模型;采用单因素变量法和正交试验法研究了含矸率、磨损常数、煤粒径对中板磨损的影响。结果表明,中板平均磨损深度与含矸率、磨损常数及煤粒径均成正相关。与无矸石相比,含矸率为25%时,中板平均磨损深度增大约2倍;与磨损常数1.0×10^(-12)mm^(2)/N相比,磨损常数为3.5×10^(-12)mm^(2)/N时,中板平均磨损深度增大约14倍;与煤粒径20 mm相比,粒径为45 mm时,中板平均磨损深度增大约4倍;当3种因素水平持续增大时,磨损深度增大趋势逐渐平稳。极差结果表明,煤粒径对中板磨损影响最显著,含矸率对中板磨损影响最小。研究能提高预测磨损量的准确性,为工作面安全性提供理论依据。

关键词：刮板输送机中部槽 Archard磨损理论预测磨损量磨损仿真正交试验

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基于Usui模型的往复活塞杆密封圈磨损仿真研究

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化工机械 2021年第5期48卷 723-727,749页

作者：蔡少波闵林锋温州职业技术学院瑞安学院

针对传统密封圈磨损仿真方法所得结果具有较大误差,提出基于Usui模型的往复活塞杆密封圈磨损仿真方法。首先建立Usui磨损模型,确定密封圈材料应力应变参数,进而计算活塞杆表面纹理的磨损情况,最后在有限元分析软件中导入该计算方法并得... 详细信息

针对传统密封圈磨损仿真方法所得结果具有较大误差,提出基于Usui模型的往复活塞杆密封圈磨损仿真方法。首先建立Usui磨损模型,确定密封圈材料应力应变参数,进而计算活塞杆表面纹理的磨损情况,最后在有限元分析软件中导入该计算方法并得出仿真结果。对比发现,该仿真结果更接近实际磨损情况。

关键词：往复活塞杆密封圈 Usui模型有限元分析磨损仿真应力应变参数线性增幅

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后档稳定型全膝关节置换假体的磨损仿真分析

后档稳定型全膝关节置换假体的磨损仿真分析

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第22届全国结构工程学术会议

作者：卫晓东黄荣瑛朱君蒲天新北京航空航天大学机械设计系

本文基于后档稳定型全膝关节置换假体的实体模型,在力和位移控制方式下依次进行了后档稳定型假体聚乙烯衬垫的体外磨损有限元计算仿真测试,获得两种控制方式下的假体衬垫生命周期内的磨损特性。磨损仿真结果表明,力控制方式的磨损仿真... 详细信息

本文基于后档稳定型全膝关节置换假体的实体模型,在力和位移控制方式下依次进行了后档稳定型假体聚乙烯衬垫的体外磨损有限元计算仿真测试,获得两种控制方式下的假体衬垫生命周期内的磨损特性。磨损仿真结果表明,力控制方式的磨损仿真反映了假体磨损特性与载荷、型面之间的关系,位移控制方式更贴近TKA膝内假体的运动特性,两种控制方式的磨损特性虽然存在差异,但都能有效地预测膝假体衬垫的磨损状态及磨损特性,在全膝关节置假体的磨损仿真测试中,应尽量根据不同的测试目的,来选择控制方式,更真实地预测胫骨假体衬垫表面的磨损特性。本文的分析结果能够为全膝关节置换假体型面及材料性能的优化以及延长假体服役期限提供参考。

关键词：后档稳定型全膝关节置换假体聚乙烯衬垫磨损仿真力控制位移控制

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