检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：阮神辉重庆大学

学位级别：硕士

日本福岛核事故的经验表明,当前的UO2+Zr燃料体系难以在叠加的极限事故下保持较高的可靠性,进而导致了严重事故的发生。在此基础上,世界核工界正着手开发具有更优异服役性能的耐事故燃料,其中Cr涂层锆包壳燃料是这些耐事故燃料中最具发... 详细信息

日本福岛核事故的经验表明,当前的UO2+Zr燃料体系难以在叠加的极限事故下保持较高的可靠性,进而导致了严重事故的发生。在此基础上,世界核工界正着手开发具有更优异服役性能的耐事故燃料,其中Cr涂层锆包壳燃料是这些耐事故燃料中最具发展前景的燃料之一。对于这种新型的包壳,科学界已经对其抗氧化和耐腐蚀等性能进行了广泛的评价,但鲜有报导开展了压水堆湍流激振条件下的Cr涂层锆包壳微动磨损的实验和理论模型研究。因此,本文主要以Cr涂层锆包壳为研究对象,开展了多参数耦合下的微动磨损实验研究,揭示了Cr涂层锆包壳微动磨损的机理和微观作用机制,阐明了频率、载荷、位移以及循环次数等关键因素对微动磨损的影响规律,采用数值分析方法获取了燃料棒的湍流激励振动响应特性,建立了描述Cr涂层锆包壳在流体湍流激振条件下的多阶段微动磨损行为的数学物理模型,采用多阶段微动磨损模型计算分析了三个燃料周期内包壳的磨损过程。本文的主要工作包括:（1）搭建了常温常压微动磨损实验装置,开展了微动幅度为50～125μm、循环次数为0.5～4.32×10～5、微动频率为2.5～7.5Hz和法向载荷为5～20N的微动磨损实验,分析了不同微动参数耦合作用对Cr涂层锆包壳微动磨损的影响规律,建立了磨损体积与微动参数及材料硬度间的经验计算关系式,对比结果表明有68%的实验值和经验关系式计算值的偏差是在±50%以内。（2）采用计算流体力学和有限元分析相结合的方法,建立了燃料组件典型栅元的湍流激振数值分析模型,分别开展了流场分析、模态分析和瞬态动力学分析,计算得到燃料棒的1阶固有频率约为27Hz,最大均方根振幅约为11μm,并建立了振动速度和幅度与格架夹持力间的计算关系式。（3）基于磨痕表面的局部微观形貌特征,阐明了Cr涂层锆包壳的微动磨损机理为磨粒磨损和黏着磨损,根据磨痕位置的几何形状推导了磨损体积和最大磨损深度的计算关系式,建立了描述Cr涂层锆包壳在流体湍流激振条件下的多阶段微动磨损行为的数学物理模型,计算得到3个换料周期后弹簧片位置处的包壳表面的磨损体积为0.451mm3,最大磨损深度为122.8μm。基于上述研究工作,本研究分析了Cr涂层锆包壳的微动磨损机理,建立了流体湍流激振条件下的多阶段微动磨损模型,可为Cr涂层锆包壳的微动磨损性能评价提供技术支持,也为其性能优化和微动磨损评价程序的开发提供参考。

关键词： Cr涂层锆包壳微动磨损实验研究数值分析磨损模型

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风力机叶片涂层风洞冲蚀磨损试验及模型研究

风力机叶片涂层风洞冲蚀磨损试验及模型研究

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作者：梁恩培兰州理工大学

学位级别：硕士

我国陆上风力机主要分布于沙尘天气频发的西北与华北地区,风力机叶片表面会因颗粒冲蚀作用而产生不同程度的磨损,严重影响风力机的气动特性和发电效率。通过开展相关冲蚀磨损实验以探究颗粒对叶片涂层的冲蚀磨损机理。现阶段传统挟沙冲... 详细信息

我国陆上风力机主要分布于沙尘天气频发的西北与华北地区,风力机叶片表面会因颗粒冲蚀作用而产生不同程度的磨损,严重影响风力机的气动特性和发电效率。通过开展相关冲蚀磨损实验以探究颗粒对叶片涂层的冲蚀磨损机理。现阶段传统挟沙冲蚀装置难以构建均匀风沙流场,这会对冲蚀特性研究造成一定的影响。本文在一种新型风沙风洞中构建了满足试验要求的风沙两相流场。通过单因素轮换法研究冲击角度、风洞风速、有效截面质量流率以及颗粒粒径的变化对冲蚀磨损试验结果的影响,探究涂层材料在不同冲蚀因素影响下的冲蚀特性和冲蚀磨损机理,并初步建立符合现有涂层性质的冲蚀磨损预测模型,为风沙环境下风力机叶片磨损演化研究提供了理论基础。对风力机叶片涂层平板试样进行了风洞冲蚀磨损试验,结果表明:（1）风力机叶片涂层为典型塑性材料,随着冲击角度的逐渐增大,叶片涂层磨损量随角度的增大呈急增缓降趋势,最大磨损量发生于30°,最大冲蚀率发生于20°;（2）叶片涂层磨损量与冲蚀率均随风洞风速的增加而增大;（3）当有效截面质量流率增大时,涂层磨损量随之增大,涂层冲蚀率不受其影响,相同角度下碰撞到风力机叶片涂层的颗粒数目是影响涂层磨损量改变的主要原因;（4）随着粒径的增大,涂层磨损量与冲蚀率出现粒径效应。单颗粒磨损量随粒径增大而增大,但增长率有所减缓,三组粒径下相对增长率分别为284%～314%和128%～153%。以Bitter变形磨损理论和Finnie微切削理论为基础,结合试验数据,对冲蚀磨损模型进行修正,并提出修正后的风力机叶片涂层冲蚀磨损预测模型。基于颗粒斯托克斯数,研究叶片涂层冲蚀磨损规律,结果表明:当斯托克斯数不同时,冲蚀率随斯托克斯数的增大而增大;当斯托克斯数相同时,在30°～60°范围内冲蚀率会随角度增大而减小;当斯托克斯数与冲击角度都相同时,其余工况的改变不会引起冲蚀率的变化。通过分析冲蚀系数与试样表面形貌变化特性,结合试验数据,进行风力机叶片涂层冲蚀磨损机理研究,研究表明:（1）风力机叶片涂层总磨损量由切削磨损量与冲击磨损量组成,其中切削磨损量与总磨损量趋势相同,冲击磨损量随角度的增大而持续增大;（2）当冲击角度为30°时,切削作用占主导地位,涂层受切削作用在初始阶段形成大量“砂眼状”小坑。随着冲蚀行为的持续进行,涂层遭受反复锻打与挤压并在表面产生“薄片”层,切削作用使薄片脱离试样,“砂眼状”小坑向更深与更宽处演化,小坑之间相互连结形成“海浪状”与“耕犁状”脱层;（3）当冲击角度为75°时,正向应力占主导地位,持续的凿削作用与微弱的切削作用仍能带走一部分涂层表面质量,在初始阶段形成少量“砂眼状”小坑,随着冲蚀行为的发展,涂层表面仅形成少部分“耕犁状”磨损形貌,其余部分为“海浪状”磨损形貌。

关键词：风沙风洞气固两相流平板试样冲蚀磨损磨损模型

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基于Archard模型的曲轴锻造模具磨损行为研究

基于Archard模型的曲轴锻造模具磨损行为研究

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作者：李朝昆机械科学研究总院

学位级别：硕士

由于服役环境恶劣、承受交变应力等原因,热锻模具极易发生磨损,从而导致模具寿命较低,增加企业的生产成本和废品率。本论文以典型曲轴锻造产品为研究对象,以求找到影响热锻模具磨损关键因素,并对模具磨损进行分析和工艺优化,从而指导现... 详细信息

由于服役环境恶劣、承受交变应力等原因,热锻模具极易发生磨损,从而导致模具寿命较低,增加企业的生产成本和废品率。本论文以典型曲轴锻造产品为研究对象,以求找到影响热锻模具磨损关键因素,并对模具磨损进行分析和工艺优化,从而指导现场生产,延长模具的使用寿命和提高生产效率。本文分析了锻造模具在实际生产过程中的主要失效形式,并在分析锻造模具磨损机理和Archard模具磨损模型的基础上,通过有限元模拟与实际模具磨损量对比和分析计算,推导出修正K值后的Archard磨损模型。验证结果显示:采用修正的Archard磨损模型模拟出的值与实际测量结果吻合度达到91.47%,通过修正的Archard磨损模型对热锻模具进行寿命预测,与实际值基本吻合;同时利用机器视觉技术对模具磨损失效进行判断,验证了机器视觉技术在模具磨损失效检测方面的可行性。运用修正K值的Archard磨损模型对典型曲轴产品的三个成形工序(制坯、预锻、终锻)进行模拟,找出不同工序模具磨损的关键区域,结合曲轴锻件在成形过程中的材料流动和应力应变分布对关键区域的磨损原因进行分析。选取磨损较大的关键区域,模拟研究该曲轴模具在热锻过程中磨损的深度分布和变化规律,分析出模具磨损量最大值出现的区域,和磨损深度最大锻造工序。对润滑条件、预热温度、成形速度等因素对模具磨损深度的影响进行研究分析,探寻其中的关键影响要素,最终确定出模具磨损最小时的优化工艺参数。

关键词：模具磨损锻造磨损模型工艺优化

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基于有限元模型的U型环磨损分析与实验

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云南电力技术 2017年第3期45卷 106-112页

作者：史腾飞刘荣海郑欣马朋飞李亚宁王坤华北电力大学河北保定0710031 华北电力大学云南电网公司研究生工作站昆明6502172 云南电网有限责任公司电力科学研究院昆明650217

目前,高压电力金具的磨损问题日益突出,缺乏理论性的指导和实际磨损的实验测试来缓解磨损问题。通过对U型环和调整环的有限元模型进行建模仿真分析,得到其应力分布和不同角度的磨损情况;在实际测试中通过设计不同角度的磨损方式,来验证... 详细信息

目前,高压电力金具的磨损问题日益突出,缺乏理论性的指导和实际磨损的实验测试来缓解磨损问题。通过对U型环和调整环的有限元模型进行建模仿真分析,得到其应力分布和不同角度的磨损情况;在实际测试中通过设计不同角度的磨损方式,来验证建模和仿真的准确性,通过仿真和实验的对比,得出现场实际维护金具磨损的指导建议和防护措施。

关键词：电力金具磨损模型仿真建模磨损实验

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基于中厚板轧机工作辊磨损数学模型的研究

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安徽理工大学学报（自然科学版） 2015年第3期35卷 55-58页

作者：李瑾晋中职业技术学院机电工程系山西晋中030600

轧制力和辊间压力沿辊身方向分布对工作辊磨损的影响是轧机过程中常见现象,而轧辊磨损的存在严重影响了轧制过程中的控制水平,进而制约着产品的质量。针对上述问题,在重点探究轧制力和辊间压力对工作辊磨损影响基础上,基于遗传算法优化... 详细信息

轧制力和辊间压力沿辊身方向分布对工作辊磨损的影响是轧机过程中常见现象,而轧辊磨损的存在严重影响了轧制过程中的控制水平,进而制约着产品的质量。针对上述问题,在重点探究轧制力和辊间压力对工作辊磨损影响基础上,基于遗传算法优化工作辊磨损模型参数,建立了四辊中厚板轧机的工作辊磨损数学模型。为了验证工作辊磨损数学模型的可信度,利用该模型计算的磨损量和现场实测值进行了误差对比,结果发现二者吻合较好。研究结果对工作辊磨损的在线预报、改善轧辊磨损和提高产品质量均具有理论指导意义。

关键词：磨损模型轧制道次影响函数法遗传算法

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基于拉宾诺维奇模型的海德拉刀型齿磨损研究

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煤矿机械 2021年第8期42卷 224-228页

作者：冯旻李博宋胜伟黑龙江科技大学机械工程学院哈尔滨150022

以拉宾诺维奇磨损模型为基础,结合海德拉刀型齿受力分析以及运动轨迹分析,对其磨损率公式进行推导,分别模拟不同运动参数下海德拉刀型齿截割煤岩时表面磨损状态,分析运动参数对海德拉刀型齿磨损的影响。结果表明:随着滚筒转速的增加,刀... 详细信息

以拉宾诺维奇磨损模型为基础,结合海德拉刀型齿受力分析以及运动轨迹分析,对其磨损率公式进行推导,分别模拟不同运动参数下海德拉刀型齿截割煤岩时表面磨损状态,分析运动参数对海德拉刀型齿磨损的影响。结果表明:随着滚筒转速的增加,刀型齿表面最大磨损深度增大,当滚筒转速较大时可通过增加牵引速度降低该刀型齿较高的磨损率;随着牵引速度的增加,刀型齿整体磨损率先增大后减小;当牵引速度较大时可通过适量增大滚筒转速降低其磨损率,增大的滚筒转速不宜超过初始滚筒转速的12.5%。

关键词：海德拉刀型齿运动参数磨损模型拉宾诺维奇模型

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基于三维动态有限元模型的轮轨磨耗数值分析

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中国铁道科学 2008年第4期29卷 89-95页

作者：常崇义王成国金鹰中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心北京100081 铁道综合技术研究所铁道力学研究部日本东京185-8540

提出基于三维动态有限元模型的轮轨形面磨耗的数值预测方法,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,对轮轨滚动接触过程中的磨耗问题进行数值仿真研究。分析中,轮、轨材料采用双线性的弹塑性本构模型,联合使用有限元隐式(静... 详细信息

提出基于三维动态有限元模型的轮轨形面磨耗的数值预测方法,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,对轮轨滚动接触过程中的磨耗问题进行数值仿真研究。分析中,轮、轨材料采用双线性的弹塑性本构模型,联合使用有限元隐式(静态)和显式(瞬态)求解方法模拟轮轨瞬态滚动接触过程;采用基于微面积的Archards磨耗模型的积分形式,对轮轨材料的滚动磨损进行计算;用基于三次样条插值函数的曲线光滑技术,对磨耗过程的磨损量分布进行光滑化处理,再根据光滑化后的磨损分布来更新轮轨形面;用Laplace网格光滑技术对车轮踏面和轨轮轨头内部的有限元网格进行光滑化处理。以以往轮轨试验为实例对数值分析模型和方法进行了验证,试验结果与数值分析结果具有良好的一致性。

关键词：轮轨磨耗三维有限元模型轮轨接触磨损模型轮轨形面网格光滑化

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精密陶瓷球体研磨过程中材料去除模型的研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第2期42卷 74-76,90页

作者：郁炜吕冰海袁巨龙衢州学院电气与信息工程学院浙江衢州324001 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术重点实验室浙江杭州310014

为了解精密球体研磨过程中材料去除的原理,建立了一种基于三体磨损的磨损模型,用于预测材料去除率(MMRR).理论分析、仿真和实验结果表明:磨损中的精密球体材料去除率不仅与外加载荷和速率的过程参数有关,而且与球、研磨料浓度和加工机... 详细信息

为了解精密球体研磨过程中材料去除的原理,建立了一种基于三体磨损的磨损模型,用于预测材料去除率(MMRR).理论分析、仿真和实验结果表明:磨损中的精密球体材料去除率不仅与外加载荷和速率的过程参数有关,而且与球、研磨料浓度和加工机械的物理性质、几何参数有关.研究还发现:外加非线性负载时,每个球的材料去除与接触面积和磨料划痕有关,并且增加球体滑动对提高材料去除是很重要的.

关键词：陶瓷精密球体三体磨损磨损模型材料去除率

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圆锥破碎机性能模型研究综述

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中国工程机械学报 2018年第1期16卷 26-29页

作者：俞安于向军刘刚张威昆明学院自动控制与机械工程学院昆明650214 北方重工集团有限公司沈阳110141 吉林大学机械科学与工程学院长春130022

综合国内外圆锥破碎机性能模型相关研究成果,系统介绍并分析了尺寸缩减模型、流动模型、磨损模型3大性能模型研究进展.针对目前圆锥破碎机性能模型研究现状、破碎机行业未来发展的趋势,提出研究过程中有待解决的几个问题,为性能模型的... 详细信息

综合国内外圆锥破碎机性能模型相关研究成果,系统介绍并分析了尺寸缩减模型、流动模型、磨损模型3大性能模型研究进展.针对目前圆锥破碎机性能模型研究现状、破碎机行业未来发展的趋势,提出研究过程中有待解决的几个问题,为性能模型的深入研究提供方向.

关键词：圆锥破碎机性能模型尺寸缩减模型流动模型磨损模型

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点胶机器人撞针磨损建模与不确定性分析

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机械工程学报 2024年第7期60卷 34-44页

作者：刘水清付锦园沈骁韩旭河北工业大学机械工程学院天津300401

点胶机器人利用压电堆叠驱动撞针上下往复高速运动产生压力差实现喷射点胶,从而达到半导体与电子器件表面封装的目的。囿于核心零部件撞针磨损畸变导致使役精度寿命降低是点胶机器人最主要的故障模式之一。撞针材料为粉末冶金工艺制备... 详细信息

点胶机器人利用压电堆叠驱动撞针上下往复高速运动产生压力差实现喷射点胶,从而达到半导体与电子器件表面封装的目的。囿于核心零部件撞针磨损畸变导致使役精度寿命降低是点胶机器人最主要的故障模式之一。撞针材料为粉末冶金工艺制备的硬质合金,存在空隙率、晶粒度等材料微观结构差异性;撞针磨损涉及材料微观结构差异性和撞针冲击频率、轴向行程等多源不确定性因素影响,物理建模困难;与此同时,现有磨损模型基于宏观冲击条件构建,鲜有考虑硬质合金撞针材料的非均质特性。综合考虑撞针材料微观结构差异性与使役条件不确定性,构建多因素耦合冲击微动磨损模型。利用二次衍生的λ-PDF方法对撞针涉及的磨损参量进行不确定性建模,利用降维积分方法对撞针磨损情况进行不确定性传播分析。结果表明,所建模型和所提方法可以很好反映撞针冲击微动磨损情况,为国产长寿命、高精度、高可靠性点胶机器人的保质设计提供新视角和新方法。

关键词：冲击微动磨损多源不确定性磨损模型不确定性传播

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