检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2023年第10期52卷 141-150页

作者：王优强赵涛莫君刘新福何彦青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

目的提高钛合金表面的摩擦学性能。方法采用纳秒激光器在钛合金表面构造沟槽型微织构图案,并以水基纳米磁流体和去离子水为润滑剂,利用UMT-3摩擦磨损试验机探究了织构与纳米磁流体的协同减摩作用机制。结果分析了不同润滑条件下,沟... 详细信息

目的提高钛合金表面的摩擦学性能。方法采用纳秒激光器在钛合金表面构造沟槽型微织构图案,并以水基纳米磁流体和去离子水为润滑剂,利用UMT-3摩擦磨损试验机探究了织构与纳米磁流体的协同减摩作用机制。结果分析了不同润滑条件下,沟槽型织构的分布间距对钛合金表面摩擦磨损性能的影响,在织构与纳米磁流体的协同作用下,钛合金表面的摩擦学性能得到改善,织构间距为250μm时的摩擦学性能最好,摩擦因数最大降低约51.5%,磨损率最大降低77.6%。当织构间距过小,织构化表面承载区减少,导致织构磨损较快,而织构间距过大会弱化织构效果。其次,以最优织构间距为基础,进一步探究了不同表面织构形貌和深度对钛合金表面摩擦学性能的影响。最后,研究了最优织构参数下,滑动速度和加载载荷对钛合金减摩性能的影响。结论在润滑条件下,织构的表面形貌和深度影响钛合金表面的摩擦学性能,织构深度太浅或太深时,其流体动压效应都会减弱,从而导致摩擦因数和磨损量增大;当产生足够大的动压效应时,织构边缘的凸起结构能够对织构起到保护作用,延缓织构磨损。

关键词：钛合金沟槽型织构纳米磁性流体协同减摩作用摩擦磨损流体润滑

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仿生猪笼草结构的水润滑轴承摩擦学性能有限元分析研究

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摩擦学学报 2021年第3期41卷 344-356页

作者：李云凯王优强菅光霄罗恒青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

水润滑轴承的轴瓦结构设计对其摩擦磨损和润滑性能有着重要影响.为提升其摩擦学性能,设计一种轴瓦布置有仿生猪笼草结构的水润滑轴承,主要为蜡质区的月牙形结构和唇部的径向脊形结构两类.利用ANSYS Fluent对简化后的轴承润滑水膜模型进... 详细信息

水润滑轴承的轴瓦结构设计对其摩擦磨损和润滑性能有着重要影响.为提升其摩擦学性能,设计一种轴瓦布置有仿生猪笼草结构的水润滑轴承,主要为蜡质区的月牙形结构和唇部的径向脊形结构两类.利用ANSYS Fluent对简化后的轴承润滑水膜模型进行流场分析,改变不同转速、载荷和不同织构形状、尺寸,探究水膜承载能力和减摩性能的优化情况并进行机理分析.结果表明:通过比较不同织构形状、尺寸下的轴承水膜最大压力与摩擦系数,发现型号CC1006的月牙形织构和型号DR0102的径向脊形织构的水膜承载能力和减摩性能综合优化最佳.通过改变不同载荷,发现轴瓦布置有仿生猪笼草结构的水润滑轴承更适合应用于中速中载的条件下,此时其拥有优异的水膜承载能力与减摩性能.该研究为仿生表面结构的水润滑轴承设计及摩擦学性能提升等提供了分析方法和理论依据.

关键词：仿生表面织构猪笼草水润滑轴承摩擦学性能有限元分析

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PAO3基磁性流体的摩擦学性能研究

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摩擦学学报 2023年第8期43卷 855-867页

作者：何彦王优强莫君赵涛朱玉玲李梦杰青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

制备了以Fe_(3)O_(4)为磁性纳米粒子的航空基础油(PAO3)基磁性液体,通过X射线透射仪(XRD)、场透射电镜(TEM)、震动磁强计(VSM)和静置试验对其进行表征,并将其作为润滑油进行研究.与基础油PAO3进行对比,共同考察了在不同摩擦对偶上的摩... 详细信息

制备了以Fe_(3)O_(4)为磁性纳米粒子的航空基础油(PAO3)基磁性液体,通过X射线透射仪(XRD)、场透射电镜(TEM)、震动磁强计(VSM)和静置试验对其进行表征,并将其作为润滑油进行研究.与基础油PAO3进行对比,共同考察了在不同摩擦对偶上的摩擦学性能.通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、轮廓仪和光学显微镜,测试了其在12CrNi4A钢/304钢、12CrNi4A钢/GCr15钢和12CrNi4A钢/Si3N4陶瓷摩擦副上的摩擦学性能,探究了其润滑机理.结果表明:所制备的磁性液体能够稳定分散,满足磁性液体标准.相比于基础油,磁性液体的摩擦学性能受到多因素的影响,在一定条件下具有优异的减摩和抗磨性能.这主要归因于纳米Fe_(3)O_(4)粒子对摩擦副表面氧化膜的去除与修复以及浓度和磁场对其分散性与团聚性的影响.

关键词：磁性液体航空润滑纳米添加剂摩擦学性能减摩抗磨

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Fe_(3)O_(4)@CuO磁流体的制备和边界润滑性能

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材料导报 2024年第8期38卷 113-119页

作者：何彦王优强莫君赵涛朱玉玲李梦杰青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

采用化学共沉淀法合成了纳米Fe_(3)O_(4)和纳米Fe_(3)O_(4)@CuO粒子。采用场发射透射电镜(FETEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对纳米粒子进行表征。采用表面活性剂法制备了不同粒子含量的PAO3... 详细信息

采用化学共沉淀法合成了纳米Fe_(3)O_(4)和纳米Fe_(3)O_(4)@CuO粒子。采用场发射透射电镜(FETEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对纳米粒子进行表征。采用表面活性剂法制备了不同粒子含量的PAO3磁流体。利用磁流体对外加磁场的响应特性和紫外分光光度计对磁流体分散性进行了表征。采用摩擦副为12CrNi4A和Si_(3)N_(4)的UMT-3往复摩擦磨损试验机对磁流体的摩擦学性能进行了评估。摩擦实验结果表明,含纳米Fe_(3)O_(4)粒子的PAO3基磁流体的润滑效果比较差。而质量分数为1%的纳米PAO3基Fe_(3)O_(4)@CuO粒子磁流体润滑时的摩擦系数相比于PAO3油润滑降低了29.6%,磨痕宽度降低了49.6%。从磨痕表面分析来看,这得益于CuO的摩擦烧结作用,在摩擦表面形成了有效的摩擦膜并修复磨损表面。

关键词：航空润滑油纳米粒子磁流体减摩抗磨

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微量润滑工况下纳米粒子协同微织构对刀具切削性能的影响

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表面技术 2024年第10期53卷 183-195页

作者：刘朝伟杨发展姜芙林黄珂杨宇赵烁隋潇斌青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

目的探究微量润滑工况下纳米粒子与织构协同作用对刀具切削性能的影响及其变化规律。方法通过有限元数值模拟软件ABAQUS对不同工况下刀具的等效塑性应变、等效应力以及切削力的变化进行仿真和预测评估。同时,通过切削试验进行验证分析,... 详细信息

目的探究微量润滑工况下纳米粒子与织构协同作用对刀具切削性能的影响及其变化规律。方法通过有限元数值模拟软件ABAQUS对不同工况下刀具的等效塑性应变、等效应力以及切削力的变化进行仿真和预测评估。同时,通过切削试验进行验证分析,并结合刀具前刀面的磨损状态、前刀面磨损区主要元素含量、切屑形貌及其变化以及已加工表面质量对刀具的切削性能进行综合评价,以探究纳米粒子与织构刀具的协同作用对刀具切削性能的影响机制。结果仿真结果表明,N-O-M切屑的等效塑性应变较小,切屑层较薄,与N-O-T相比,最大等效应力值降低了26.4%,平均切削力为232N,刀具减摩效果最为明显;不同工况下平均切削力误差均控制在10%以内,试验值与仿真值高度一致;N-O-M磨损面积仅为1.95×10^(-2) mm^(2),刀具表面无明显的黏结物和崩刃现象,磨损面积仅为N-O-T的39.8%;N-O-M切屑卷曲半径最小,已加工工件表面脊线较长,工件表面质量较优。结论微量润滑工况下纳米粒子与表面织构的协同作用对提高刀具切削加工性能具有重要意义。微液滴在一定的压力下能渗入刀-屑界面接触区形成液膜,织构沟槽中的纳米粒子随着液膜中润滑介质的流动能够周期性释放到摩擦副的接触表面,持续作用于切削区域改变原有的摩擦接触状态和润滑方式,促进摩擦副间摩擦形式由滑动摩擦向滚动摩擦状态转变,实现减摩降磨的目标。

关键词：微量润滑纳米粒子协同作用微织构切削性能减摩降磨

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磁流体极性对钛合金表面织构的摩擦学性能研究

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表面技术 2022年第8期51卷 252-261页

作者：莫君王优强左名玉胡宇房玉鑫青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

目的研究磁流体的极性对钛合金光滑表面和织构表面摩擦学性能的影响。方法以水基磁流体、煤油基磁流体、去离子水和煤油为润滑剂,在UMT-3摩擦磨损试验机上分别进行钛合金光滑表面和织构表面的摩擦磨损实验,得到极性不同的磁性颗粒对... 详细信息

目的研究磁流体的极性对钛合金光滑表面和织构表面摩擦学性能的影响。方法以水基磁流体、煤油基磁流体、去离子水和煤油为润滑剂,在UMT-3摩擦磨损试验机上分别进行钛合金光滑表面和织构表面的摩擦磨损实验,得到极性不同的磁性颗粒对不同表面的摩擦因数、磨损量和磨损形貌的影响规律。结果在光滑钛合金表面,极性磁性颗粒使得摩擦因数下降了8.42%,磨痕宽度下降了8.47%,磨损方式由严重的磨粒磨损和黏着磨损转变为轻微的磨粒磨损。非极性磁性颗粒使得摩擦因数上升了33.94%,磨痕宽度上升了42.20%,磨损方式由轻微的黏着磨损转变为严重的磨粒磨损。在织构表面,极性磁性颗粒的减摩作用进一步增强,而非极性磁性颗粒并没有明显的减摩作用。结论采用不同极性磁流体润滑时,极性磁性颗粒更容易吸附在钛合金表面,从而增加油膜的厚度和刚度,减小其摩擦因数。

关键词：磁流体钛合金光滑表面织构表面极性磁性颗粒摩擦学性能

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平行滑块表面不同形状复合型织构的润滑性能研究

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表面技术 2022年第1期51卷 43-51页

作者：胡宇王优强菅光霄左名玉房玉鑫莫君青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520 工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛266520

目的研究具有仿生硅藻结构的复合型织构对滑动轴承润滑性能的影响。方法采用流固耦合的方法,对具有复合型织构的单元模型进行研究,依照硅藻的多孔结构,设计出矩形-半球型、矩形-椭球型、圆柱-半球型及圆柱-椭球型等4种类型的织构,建立... 详细信息

目的研究具有仿生硅藻结构的复合型织构对滑动轴承润滑性能的影响。方法采用流固耦合的方法,对具有复合型织构的单元模型进行研究,依照硅藻的多孔结构,设计出矩形-半球型、矩形-椭球型、圆柱-半球型及圆柱-椭球型等4种类型的织构,建立这几种复合型织构的单个单元模型。在不同面积率和织构深度条件下,分析不同织构类型对滑动表面摩擦润滑性能的影响。结果在考虑摩擦性能与承载力的条件下,矩形-半球型和矩形-椭球型织构的最佳面积率为25%,最佳深度分别为0.9 mm和1.1 mm;圆柱-半球型和圆柱-椭球型织构的最佳面积率分别为35%和25%,最佳织构深度分别为1.1 mm和0.9 mm。在不同织构深度条件下,随着复合织构面积率的变化,圆柱-半球型的承载力和摩擦学性能最好,圆柱-椭球型次之,而矩形半球型和矩形-椭球型复合织构的承载力和摩擦学性能的变化几乎相同。结论复合型织构的最佳面积率和最佳深度与织构形状有关,在相同面积率和深度的条件下,最佳的复合型织构形状为圆柱-半球型织构。

关键词：复合织构流体动压润滑流固耦合 CFD数值模拟有限元分析

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运动声源声特征提取及试验研究

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机械设计 2019年第A1期36卷 107-112页

作者：王万凯刘志红仪垂杰青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室

城市交通噪声污染越来越严重,已成为环境污染的热点。交通噪声源是运动声源,其声数据呈现出高维数、非线性,由一般声特征分析方法提取有效声特征复杂度高、数值计算量大,因此文中提出了先采用短时傅里叶变换(STFT)提取声特征,把提取结... 详细信息

城市交通噪声污染越来越严重,已成为环境污染的热点。交通噪声源是运动声源,其声数据呈现出高维数、非线性,由一般声特征分析方法提取有效声特征复杂度高、数值计算量大,因此文中提出了先采用短时傅里叶变换(STFT)提取声特征,把提取结果作为流形学习局部线性嵌入算法(LLE)的输入向量来构建LLE的高维特征矩阵,得到STFT-LLE流形学习新的声特征提取方法,解决了高维特征矩阵构建的难题。通过对STFT-LLE方法的数字仿真试验,验证了STFT-LLE方法提取运动声特征的有效性。

关键词：运动声源特征提取流形学习短时傅里叶变换

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熔体表面张力测量的轮廓拟合悬滴法研究

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重庆理工大学学报（自然科学） 2020年第2期34卷 75-80页

作者：刘杰佟邦维郭健翔郭玮青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室

基于轮廓拟悬滴法原理,设计制造了温度测量范围为20~1 000℃的高温熔体表面图像提取设备,并于Matlab平台下采用Canny算子及坐标轮换法进行图像处理及拟合计算,获得了理论误差为1. 012%的表面张力测量系统,应用该系统测量了四元混合溴化... 详细信息

基于轮廓拟悬滴法原理,设计制造了温度测量范围为20~1 000℃的高温熔体表面图像提取设备,并于Matlab平台下采用Canny算子及坐标轮换法进行图像处理及拟合计算,获得了理论误差为1. 012%的表面张力测量系统,应用该系统测量了四元混合溴化熔盐表面张力于400~600℃无分解熔融状态随温度的变化情况,与其他学者所测数据及理论分析进行比较,差别低于1. 6%,测量系统可信度良好,可用于熔融态传蓄热介质表面张力的测量。

关键词：表面张力熔盐轮廓拟合悬滴

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内部结构非对称织构对材料表面的润滑性能分析

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中国表面工程 2024年第1期37卷 240-253页

作者：杨宇杨发展姜芙林黄珂刘朝伟青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛265200 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室青岛265200

织构对材料表面的减摩降磨具有积极效果,但内部结构对称织构在摩擦方向和润滑方式上较为单一。为研究内部结构非对称织构对加工润滑特性的影响以及在改善材料表面摩擦性能方面的激励机制,通过研究对称织构和两种内部结构非对称织构的正... 详细信息

织构对材料表面的减摩降磨具有积极效果,但内部结构对称织构在摩擦方向和润滑方式上较为单一。为研究内部结构非对称织构对加工润滑特性的影响以及在改善材料表面摩擦性能方面的激励机制,通过研究对称织构和两种内部结构非对称织构的正、反向摩擦行为,对比润滑油在各织构单元体的压力分布、流速和流迹线来分析织构内部结构的对称性对润滑性能的影响。利用飞秒激光以倾斜加工的工艺制备内部结构非对称织构,并进行摩擦磨损试验。结果证明:织构内部结构的对称特征直接影响润滑油的流速和流迹线状态,进而影响油膜的承载力,而流速越大空化效应越剧烈,且流迹线越向涡旋中心集中,惯性效应越强。在内部结构非对称织构正反两个方向的摩擦中,正向摩擦的润滑性能要优于反向摩擦的润滑性能,且无论是正向摩擦还是反向摩擦,织构沟槽呈现直角时的润滑性更加优异,内部结构非对称织构的加工工艺可以增加表面硬度,有利于降低摩擦因数。

关键词：非对称织构 Fluent仿真分析流体动压润滑倾斜加工工艺摩擦因数

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