2008年28卷6期

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一种磨损预测的优化算法研究
2008, 28(6).
[摘要](1089) [PDF 321KB](1354)
摘要:
根据机械部件磨损机理复杂、磨损量预测难精确的特点,提出基于免疫粒子群参数优化的最小二乘支持向量机方法预测磨损量.该算法采用免疫粒子群优化最小二乘支持向量机建模参数,避免了算法陷入局部最优解,实现了精确度高、泛化能力强的磨损量预测模型.对轴承钢试件磨损进行了试验研究,试验数据分析结果表明,基于免疫粒子群的最小二乘支持向量机预测方法优于前向反馈神经网络算法、遗传算法及蚁群算法,预测误差较小,具有很好的预测能力.

摩擦学学报第28卷(2008年第1~6期总第123~128期)总目次
2008, 28(6).
[摘要](796) [PDF 191KB](1569)
摘要:

基体偏压对磁控溅射类石墨镀层摩擦磨损性能的影响
2008, 28(6).
[摘要](1374) [PDF 829KB](1636)
摘要:
利用4靶非平衡磁控溅射离子镀技术在Si(100)和W6Mo5Cr4V2高速钢基体上沉积类石墨镀层,研究了基体偏压与类石墨镀层的显微硬度、摩擦系数、比磨损率的关系,采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析了基体偏压对镀层的表面、断面形貌及微观结构的影响.结果表明:随着基体偏压值的增大,镀层的沉积速率下降,显微硬度和结合强度先增后降,摩擦系数和比磨损率则先降后升.不同偏压对应了不同的显微结构,当基体偏压为-65 V左右,镀层具有良好的力学性能和减摩耐磨性能,对应镀层表面光滑、结构致密,断面呈细纤维结构,镀层由C、Cr和CrCx纳米晶粒组成非晶结构.

带内环槽的螺旋槽干式气体端面密封的静压性能
2008, 28(6).
[摘要](977) [PDF 976KB](1699)
摘要:
针对现场使用的带内环槽的螺旋槽干式气体端面密封,建立了用于预测其端面气膜压力的等温可压缩流二维雷诺方程,在只考虑静压效应的条件下应用有限元法计算了端面开启力、泄漏率、气膜刚度和刚漏比等密封性能参数,并与典型螺旋槽干式气体端面密封(S-DGS)进行了比较.结果表明:与S-DGS相比,前者具有更好的稳定性、润滑性能和开启特性.以获得最大刚漏比为优化原则,综合考虑密封的稳定性、密封性和开启特性,获得了带内环槽S-DGS在静压作用下的端面规则微槽几何参数的优选值,研究结果对有关密封的设计与选用具有指导意义.

《摩擦学学报》第六届编委会名单
2008, 28(6).
[摘要](769) [PDF 0KB](141)
摘要:

坡缕石微粉润滑油添加剂对钢/钢摩擦副摩擦学性能的影响及其机理探讨
2008, 28(6).
[摘要](967) [PDF 1460KB](1755)
摘要:
将微米级的坡缕石矿物粉加入基础油中,考察了钢/钢摩擦副在销盘试验机上相对于基础油的摩擦学性能,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、俄歇电子能谱(AES)、激光拉曼共焦光谱(Ram an)等仪器分析了磨损试验后试样表面层成分与结构的变化,探讨了矿物微粉在摩擦磨损过程中的作用机理.结果表明,坡缕石的加入可明显提高摩擦副的减摩抗磨性能;使摩擦副表面更为平整;使表层氧化层厚度减少;增加了试样表层C元素的富集;试验过程中矿物粒子有破碎和解束现象,起到了隔离摩擦副的作用.这些因素都对改善摩擦副的摩擦学性能发挥了有利作用.

CeO2对WC-Co/Ni60B激光熔覆涂层组织和磨损性能的影响
2008, 28(6).
[摘要](1228) [PDF 1024KB](1722)
摘要:
本文采用激光熔覆的方法,成功制备出了以45#钢为基体,Ni60B自熔性合金粉末为粘结相,微米和纳米WC-12%Co为增强相,含一定量稀土氧化物CeO2的陶瓷颗粒增强金属基复合涂层.在MM200环块磨损试验机上进行了相同磨损距离和不同载荷下的干摩擦滑动磨损试验.研究了CeO2对涂层组织形貌、硬度和磨损性能的影响.结果表明:CeO2的加入对熔覆层的组织起到明显的细化作用,使枝晶生长的方向性减弱,组织趋于均匀;由于硬质相的析出和细晶强化的作用,熔覆涂层的显微硬度值比未添加稀土的涂层有所提高,涂层的耐磨性也相应得到了改善.

两圆柱体表面接触承载能力的分形模型研究
2008, 28(6).
[摘要](1178) [PDF 532KB](2509)
摘要:
结合M-B分形模型和Hertz接触模型理论,建立了新型两圆柱体分形接触模型,通过与M-B模型和Hertz模型的对比分析及接触强度实例计算,证明模型所反映两接触体的应力状态.结果表明,所建立的模型反映出载荷与面积呈指数关系,指数不仅与分形维数D有关,而且还与圆柱体的接触半径及接触方式有关.此模型的建立可作为相关机械产品(如齿轮和轴承等)的强度分析和优化设计的理论基础.

1-乙基-3-辛基咪唑二乙基膦酸盐离子液摩擦学行为研究
2008, 28(6).
[摘要](1097) [PDF 740KB](1407)
摘要:
合成了1-乙基-3-辛基咪唑二乙基膦酸盐离子液体,采用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振谱仪表征了其结构;测定了该化合物的黏度、倾点和密度;在四球试验机和SRV摩擦磨损试验机上评价了其作为润滑剂对钢/钢体系的润滑作用;采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了钢块磨损表面形貌及化学状态.结果表明:1-乙基-3-辛基咪唑二乙基膦酸盐离子液体低温流动性能和抗腐蚀性能较好;作为润滑剂对钢/钢摩擦副具有优异的减摩抗磨性能,XPS结果显示该离子液体在钢磨损表面形成了含Fe2O3和有机金属复合物等的边界润滑膜,有效地提高了摩擦副的承载能力和抗磨性能.

高速切削强化表面(HSMS)的摩擦学性能试验研究
2008, 28(6).
[摘要](1188) [PDF 684KB](1597)
摘要:
借助X射线衍射应力分析仪、球-盘式滑动摩擦磨损试验机以及扫描电子显微镜等工具,考察了已加工表面的残余应力场与X射线衍射线半高宽分布特征,研究了高强度钢工件高速切削强化表面的摩擦学性能,探讨了强化表面的摩擦学性能与表面强化特征指标间的相关性.结果表明:合理的高速切削强化工艺能够有效提高高强度钢材料的滑动摩擦学性能;残余压应力场的作用深度是决定加工表面摩擦学性能的关键强化特征指标;位错密度增加和晶粒细化是提高强化表面耐磨性能的主要因素;高速切削强化表面的主要磨损机理为磨粒磨损、塑变磨损以及疲劳磨损等磨损机理.

科技期刊中“摩擦系数”一词使用情况及相关国家标准和国外标准对比分析
2008, 28(6).
[摘要](1224) [PDF 118KB](1575)
摘要:
针对目前科技期刊论文中普遍使用的"摩擦系数"和"摩擦因数"2个不同术语,分析了GB3101-93有关"物理量名称中所用术语的规则"的使用情况,并与国外相关科技期刊论文和标准中的使用情况加以比较.指出国内科技期刊论文中,这2种术语的使用不够统一,且在国内外材料科学及摩擦学等领域使用"摩擦系数"一词较为普遍,更接近国外相关标准.建议在材料科学及摩擦学等相关学科领域内使用"摩擦系数"一词;在摩擦学领域英文科技论文撰写和相关国际学术交流中尽量使用"coefficient of friction"一词;同时,对GB3101-93中的相关内容进行补充修订,以加强相关术语使用的规范化和标准化,方便和促进相关学术交流.

原位内生NiAl-Al2O3-TiC的高温磨损特性
2008, 28(6).
[摘要](1168) [PDF 1296KB](1329)
摘要:
采用滑动磨损试验方法研究了原位内生NiAl-Al2O3-TiC与SiC陶瓷盘配副在600℃~900℃下的摩擦磨损特性.结果表明:在700℃~900℃范围内,NiAl-Al2O3-TiC表现出优异的自润滑性能,摩擦系数和磨损率均低于Ni基高温合金K44;600℃的摩擦系数和磨损率高于K44.产生自润滑性能的原因主要是由于磨损表面生成了由纳米氧化物构成的1~2μm保护层,该保护层具有自润滑性能,并部分地转移到对摩副表面,消除了NiAl-Al2O3-TiC与SiC之间的直接磨损.保护层的形成机制是氧化物颗粒的微区热压烧结.NiAl-Al2O3-TiC对保护层起到传递应力和支撑作用,随着试验温度的升高,NiAl-Al2O3-TiC强度和硬度的降低导致保护层的开裂和脱落.

传动装置密封环摩擦磨损性能研究
2008, 28(6).
[摘要](970) [PDF 590KB](1311)
摘要:
为分析车辆传动装置密封环在高速高压工作环境下的磨损失效,利用自主研制的试验台研究了速度、接触压力和介质油温对密封摩擦副摩擦磨损特性的影响;利用扫描电子显微镜观察了磨损程度不同的密封环端面的表面形貌,并探讨了其磨损机理.结果表明,在设定的试验条件下,密封摩擦副的摩擦系数随着压力的增大和转速的升高先急剧减小再降幅减缓后趋于稳定,而压力对摩擦状态的影响要比转速显著.密封环端面温度与摩擦状态之间存在相互影响的特征.密封介质性质同样影响着密封环的摩擦状态.在稳定磨损阶段,密封环的磨损机理以磨粒和黏着磨损为主导,当进入到剧烈磨损期后,磨粒磨损和疲劳磨损的影响更为突出.

MEMS动平板的切向静电阻力
2008, 28(6).
[摘要](1061) [PDF 718KB](1563)
摘要:
由于微机械的表面积与体积之比远大于宏机械,所以微机械中的表面阻力难以忽略,为了改善MEMS器件的性能和可靠性,必须对其影响进行研究.基于能量守衡法,本文建立了光滑平板和正方形、四棱锥两种微凸体粗糙表面平板的切向静电阻力模型,讨论了微小尺度、表面形貌、外加电压以及因流片制造工艺而产生的微凸体、凹坑或孔对两个相对运动的带电平板间的切向静电阻力的影响.分析表明:当平板宽度与两平板之间的距离之比、表面形貌因数和外加电压增大时,切向静电阻力也将随之增加;表面形貌因数则与微凸体在平板的总投影面积与平板面积之比成正比,随相对表面粗糙度增加而非线性增加.

碳纤维织物增强PES-C/PTFE复合材料的摩擦学性能研究
2008, 28(6).
[摘要](1288) [PDF 701KB](1576)
摘要:
利用热压成型方法制备了不同PES-C/PTFE含量的碳纤维织物增强复合材料,用LJ-500万能材料试验机和MRH-5A环块试验机分别考察了复合材料的力学性能和摩擦磨损性能,并研究了压制成型温度和等离子处理碳纤维织物对复合材料力学性能的影响.结果表明,碳纤维织物极大提高了PES-C/PTFE树脂弯曲强度,并且有效增加PES-C/PTFE树脂的耐磨性;PES-C/PTFE含量分别为42%和8%的碳纤维织物增强复合材料性力学及摩擦磨损综合性能最好.

齿面微观形态对齿轮耐磨性能影响的试验研究
2008, 28(6).
[摘要](1094) [PDF 444KB](1417)
摘要:
利用试验优化技术设计试验方案,采用激光图形雕刻加工的手段实现齿轮表面仿生非光滑形态,研究非光滑与光滑两种形态齿轮的耐磨损性能.试验结果表明,具有非光滑形态的齿轮,试验后其齿形误差大部分降低;而未处理过的光滑形态齿轮,其误差值明显增大,甚至出现了负值,说明光滑形态的齿轮在磨损试验过程中磨损量较大,非光滑形态齿轮较光滑齿轮的耐磨性提高了近20%.

颗粒流润滑的现状和展望
2008, 28(6).
[摘要](1459) [PDF 230KB](1937)
摘要:
颗粒流润滑的思路是将固体材料以颗粒(粉末)状态直接导入摩擦副,使摩擦间隙充满固体颗粒,利用微小颗粒的摩擦、变形、碰撞、挤压和滑滚等微观运动,减少作相对运动两表面微凸体的直接接触,从而达到减少摩擦和保护表面的目的.总结了颗粒流润滑在航天磁悬浮备用轴承、径向轴承、制动器、磨削加工、压铸加工等工程领域中的研究和应用现状.分析和对比了已有的颗粒流润滑理论如类流体润滑理论、碰撞动理学润滑理论、离散单元和元胞自动机理论,指出摩擦间隙中颗粒流行为和颗粒接触模型是颗粒流润滑理论的关键问题.最后,从多尺度特性、非连续特性、环保等角度对颗粒流润滑在未来的进一步发展进行了展望.

聚酰亚胺复合材料与不同对偶材料滑动摩擦磨损性能
2008, 28(6).
[摘要](1323) [PDF 1445KB](1845)
摘要:
本文考察了碳纤维(CF)和固体润滑剂(LW)填充热塑性聚酰亚胺(TPI)复合材料与45^#钢、镍铬合金以及铜对摩时的摩擦磨损性能,利用SEM和光学显微镜观察磨损表面形貌.研究表明:与硬度高的钢和镍铬合金摩擦时,由于CF的增强和承载作用降低了材料的摩擦系数与磨损率,LW的加入增强了转移膜与对偶面间的结合力,进一步降低TPI的摩擦系数;与较软的铜摩擦时,由于铜偶件存在较大磨损,破坏了转移膜的稳定性,TPI及其复合材料的摩擦性能较差;TPI与钢和镍铬合金摩擦时以黏着磨损为主,与铜摩擦时以磨粒磨损为主.薄而均匀的转移膜有利于摩擦系数与磨损率的降低.

征稿简章
2008, 28(6).
[摘要](718) [PDF 941KB](890)
摘要:

基于油液分析的柴油机可靠性试验磨损评价研究
2008, 28(6).
[摘要](1194) [PDF 583KB](1624)
摘要:
介绍了"EQD×××-××"型柴油机的1000h混合负荷可靠性试验的试验方案.在该型柴油机的可靠性试验中,提出了开展柴油机磨损状态实时评价的概念,将磨损评价作为描述柴油机可靠性的一部分内容.在磨损评价时,通过运用油液分析中的光谱、铁谱和PQ分析等手段并结合趋势图分析,对该型柴油机试验阶段的磨损状态进行了识别.油液分析表明:在试验进行到400 h左右,试验柴油机出现了严重磨损,这一磨损评价结果与同一时段柴油机因阀座下沉引起气门间隙变小以及试验后柴油机拆检发现气门阀座磨损过大的实际情况相吻合.研究试验证实,磨损评价应成为分析柴油机可靠性的有机组成部分;将多种油液分析手段集成运用,可有效地描述柴油机可靠性试验过程中主要零部件的磨损状况,为柴油机可靠性评定提供了新的手段.

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