摘要:为研究中高温液体动压型机械密封端面变形规律及液膜汽化特性，建立涉及汽液两相流和密封环变形的计算模型;以螺旋槽液体机械密封为例，研究不同介质温度下密封端面轴向变形特征，以及润滑膜压力、温度及汽化特性与端面变形的关系。研究表明：动环最大、最小轴向变形分别位于螺旋槽的迎风侧堰区内径侧附近、背风侧中部，槽堰区的轴向变形呈周向波浪式变化；密封端面变形导致坝区膜压、膜温升高且堰区液膜汽化程度明显提高；介质温度升高时，润滑膜温度明显升高、开启力下降，坝区保持低汽化程度，堰区汽化程度提升明显，且当介质温度达393 K后，汽化程度的增速明显加大，即存在汽化突增的介质温度值；转速增大，润滑膜整体汽化程度下降。

摘要:为探讨轮缘密封气流对高压涡轮静叶通道内流动特性的影响，采用SST湍流模型求解三维非定常雷诺方程，分析无封严腔、无封严气流以及4种封严流量下涡轮静叶通道内压力波动和气流变化。研究结果表明：封严腔出口受上游静叶压力场影响较大，燃气入侵发生在静叶尾缘附近压力面和吸力面两侧气流交汇形成的高压区；封严出流发生在静叶通道中间位置受吸力面侧扩压区影响的低压区；封严出流与主流掺混形成的新涡量结构卷吸了部分附面层流体，削弱了二次流结构的强度，同时对主流通道形成堵塞效应，推动了轮毂二次流向吸力面靠近同时径向位置的抬升；盘泵效应导致的封严出流与主流的掺混增强了非定常效应，封严流量的增大能够抑制通道内非定常效应。

摘要:采用耦合算法研究不同因素对船舶艉轴承弹流润滑性能的影响。以重载工况的船舶艉轴承为研究对象，建立轴瓦三维有限单元模型；通过有限单元法结合耦合算法求解油膜压力、油膜厚度、弹性变形，探讨了弹性模量、轴承间隙、长径比3种影响因素对艉轴承弹流润滑特性的动态影响。结果表明：弹性变形和油膜压力沿周向和轴向都近似抛物线分布，呈现先增后减的趋势，在周向180°附近取得最大值，因此在轴承周向和轴向的中点附近受轴承参数的影响较大，润滑状况需要特别关注；随弹性模量增加，油膜峰值压力增加，最大弹性变形量和最小厚度均减小，摩擦力和端泄流量同时增加，因此在一定区间内增大弹性模量能有效减小轴瓦产生的弹性变形；随轴承间隙增大，油膜峰值压力增加，最大弹性变形量和最小油膜厚度均减小，摩擦力和端泄流量变化不明显，因此在轴承安装时需控制合理的轴承间隙，确保轴承处于良好的润滑环境；随长径比增大，最大弹性变形量近似线性增加，油膜峰值压力、摩擦力、端泄流量均减小，最小油膜厚度几乎不变，因此在设计艉轴承长径比时，应综合考虑艉轴承在重载工况下可能产生的弹性变形以及弹性变形对润滑特性的影响。

摘要:以气体轴承-转子系统为研究对象，基于流固耦合法，对系统在铣削过程中受到阶跃载荷瞬间转子位移动态响应、气膜流场压力变化等瞬态特性进行研究。研究结果表明：在流固耦合作用下，转子最终达到稳定平衡状态，在不同阶跃载荷下，转子均出现偏心倾斜，转子末端及刀头处出现振荡过程；阶跃载荷越大，系统超调量、上升时间、转子偏斜位移越大，而超调时间变小；与稳态阶跃载荷相比，矩形阶跃载荷下系统因预载荷导致超调量减小，稳定时间缩短；矩形阶跃载荷超调时刻的压力变化较小且高压区域波动平稳，有利于提高转子瞬态响应特性。

摘要:当密封结构存有尺寸偏差时，O形圈的压缩率会随之变化，公称尺寸对应压缩率下的接触压力分布已无法作为衡量此刻密封结构密封性能优劣的参考指标。为研究结构尺寸偏差对密封性能产生的影响，在构建力学仿真模型的基础上，采用控制变量法重点分析O形圈接触压力分布随密封结构尺寸偏差变化的规律；以最大接触压力为控制参量，通过不同尺寸组合的力学仿真分析，获取使最大接触压力呈现出最小状况的最劣尺寸组合；根据不同距离下挡板与沟槽的配合，以泄漏率为评判指标，通过不同配合间隙下O形圈密封性能的对比以分析运行过程中振动对挡板与沟槽配合的影响，从而为O形圈装配组合方式的选择和密封面接触情况的研究奠定了基础。

摘要:为研究地铁刚性接触网系统接触线磨损的规律，以地铁刚性接触网系统常用的浸金属碳滑板/铜银合金接触线作为摩擦副，通过模拟地铁弓网系统运行参数，使用载流摩擦磨损试验机研究有、无电火花放电情况下，浸金属碳滑板与铜银合金接触线直流电滑动过程中磨损量、摩擦因数、载流效率随滑动距离的变化。试验结果表明：电火花放电会使得接触线与浸金属碳滑板磨损量显著上升，出现电火花放电时摩擦因数较小，弓网系统载流效率会明显降低同时出现大幅波动。试验后对碳滑板和接触线表面形貌的观察可知：电火花放电会使得浸金属碳滑板表面烧蚀坑数量和尺寸大小增加，同时会出现滑板材料大面积剥落和表面裂纹增多的问题，接触线表面形貌变得更加粗糙。

摘要:基于轮轨系统摩擦自激振动的观点，研究山地地铁线路长大坡道圆曲线段处出现的典型钢轨波磨现象。利用SIMPACK建立山地地铁车辆-轨道动力学模型，验证了列车通过长大坡道圆曲线段外侧轮轨间的蠕滑力处于饱和状态；建立相应区段上由导向轮对-钢轨-道床所组成的轮轨系统有限元模型，采用复特征值分析法从频域角度研究轮轨系统的稳定性；采用控制变量法研究浮置板结构中隔振器的垂向刚度和垂向阻尼、扣件的垂向刚度和垂向阻尼对轮轨系统摩擦自激振动的影响规律。结果表明：在长大坡道圆曲线段上，外侧轮轨间饱和蠕滑力引起的轮轨摩擦自激振动是导致该区段外轨处钢轨波磨产生的主要原因，诱导频率为459.63 Hz。参数化分析表明，轮轨系统摩擦自激振动随隔振器的垂向阻尼和垂向刚度的增大呈增大趋势，随扣件的垂向阻尼的增大呈降低趋势，而随扣件垂向刚度的增加呈先减小后增大的趋势；当扣件的垂向支撑刚度为40 MN/m时，钢轨波磨最不容易发生。

摘要:风电制动器因其制动工况多变，摩擦副表面的第三体成分复杂且大小各异，在第三体影响下摩擦副的摩擦磨损特性仍有待研究。以服役期内风电制动器摩擦副为研究对象，对附着在风电制动器摩擦副表面的第三体成分及尺度进行检测。检测结果表明，风电制动器摩擦副表面第三体的主要成分为铁铜磨屑及沙石颗粒，且其尺度均在百微米级。利用销-盘摩擦磨损试验机研究具有上述成分及尺度第三体对摩擦副摩擦磨损特性的影响。试验结果表明：摩擦初期第三体在摩擦副间产生滚动起减摩作用，摩擦因数大幅减小；随着磨损程度的加剧，摩擦因数大幅上升，摩擦副提前进入剧烈磨损阶段；铁颗粒会加剧摩擦副磨损缩短其使用寿命，沙颗粒会导致制动过程摩擦力矩大幅波动，铜颗粒会导致制动力的不足。

摘要:为研究螺旋槽动压径向气体轴承承载特性，运用SolidWorks软件建立其物理模型。基于气体润滑基本方程Navier-Stokes方程，推导出可压缩非定常雷诺方程式。应用CFD技术和流体动力学Fluent软件对气体润滑基本方程Navier-Stokes方程直接求解，得到轴承在不同转速条件下的压力分布，以及轴承承载能力随螺旋槽动压径向轴承结构参数和运行参数的变化规律。结果表明；螺旋槽气体动压轴承在偏心方向气膜厚度最小，压力相对其他区域较大，随着转速的提高，轴承的动压效应更加显著，使得最大压力值逐渐增大；随着槽长、槽深比、槽数等结构参数的增加，以及偏心率、转速等运行参数的增加，轴承承载能力增大；而随着半径间隙的增大承载力减小。研究结果为螺旋槽动压径向气体轴承的设计及优化提供理论依据。

摘要:为揭示导叶结构参数变化对封严效率及盘腔流场影响的规律，基于周期性三维数值方法，在主流添加用户自定义标量模拟燃气入侵，研究导叶角度、导叶轴向位置和导叶稠度对盘缘封严特性的影响。结果表明：流体流经导叶后，会在尾缘分离降速，从而在尾缘下游形成一个高压区，其分布形式沿切向类似正弦分布；外部诱导燃气入侵存在2种形式，即导叶尾缘分离降速升压诱导燃气入侵和主流撞击到转盘壁面速度滞止升压诱导燃气入侵；入侵位置轴向是近转盘侧，切向是导叶尾缘压力最高值位置；在高旋转雷诺数下，主流入侵的方式为旋转诱导，改变导叶结构参数对封严效率的影响不大；在低旋转雷诺数下，随着导叶角度增加，切向压力非均匀进一步增强，封严效率降低5%；随着导叶轴向位置增加，切向压力非均匀减弱，封严效率增加28%；随着导叶稠度增加，切向的压力变化不大，但是主流的切向速度明显增加，使得封严效率增加30%。

摘要:为实现磁流体轴承的自感知功能，设计一个PID闭环反馈控制系统，使磁流体轴承可以在不同工作状态下自动调节阻尼，从而达到最优减振效果。为验证闭环控制系统的合理性，利用MATLAB/Simulink搭建磁流体轴承闭环控制系统的仿真模型，在仿真模型中施加相同的激励信号，并对施加PID控制与未施加控制所得到的数据进行对比分析。仿真结果表明：磁流体轴承在施加PID控制下能有效减小转轴的振幅和轴承的振动，并且抑制效果明显，特别对振幅峰值处的抑制更为有效，证明了该自感知轴承控制系统的可行性与有效性，为自感知磁流体轴承后续研究提供了理论依据。

摘要:为了探究低黏度润滑油对涡轮增压发动机的影响，选用3种低黏度测试油0W20和参比油5W30进行台架试验，包括发动机机械损失试验和发动机万有特性试验。其中测试油0W20-1和0W20-2中添加了不同量的含钼摩擦改进剂，测试油0W20-3中添加了脂肪酸酯摩擦改进剂，且测试油0W20-1的黏度最低。选用黏度最低的测试油0W20-1进行发动机耐久试验。结果表明：在节气门全开和节气门全关2种工况下，含钼摩擦改进剂含量较高的测试油0W20-2〖JP+1〗摩擦力矩最小，相比参比油5W30分别可以降低发动机机械摩擦损失34.4%和19.3%；发动机的机械摩擦损失与摩擦改进剂的种类和添加量有关，相比脂肪酸酯摩擦改进剂，含钼摩擦改进剂更适应涡轮增压发动机工况，减少摩擦功的效果更好；低黏度润滑油能够提高车辆的燃油经济性，并且发动机关键摩擦副磨损量较小,满足发动机耐久性要求。

摘要:为提高纯水介质下液压缸活塞用鼓形密封的性能，以 ZY10000-20-40DB型掩护式液压支架的活塞密封为研究对象，利用Ansys有限元软件建立鼓形密封结构二维轴对称模型，通过正交试验的方法，分析活塞内外行程情况下,不同密封沟槽结构参数和密封圈结构参数的鼓形密封的密封性能以及破损特性，并对鼓形密封结构进行优化。结果表明：相比于密封圈结构参数，密封沟槽结构参数对密封性能的影响较小，沟槽内倒角的尺寸变化对密封性能没有影响；密封圈边长尺寸过大或过小都会引起应力的集中；最大von Mises应力和接触应力都随着密封圈外凸圆弧半径的增大而增大，随着密封圈内凹圆弧半径的增大而减小。优化后的鼓形密封的最大接触应力增大18%~20%,密封性能显著提升。

摘要:凿岩机水封在工作过程中承受旋转和冲击复合作用，易造成Y形圈密封失效和疲劳失效。为提高凿岩机水封性能，综合考虑旋转和冲击2种运动形式，对不同结构参数下的Y形密封圈性能进行有限元仿真；基于正交试验法，以最大接触应力和最大von Mises应力作为密封性能评价指标，通过极差分析得出影响密封性能的主、次要因素，并对Y形密封圈结构参数进行优化改进。结果表明：对最大接触应力有显著影响的因素是唇厚、倒角长度和唇长度，最大接触应力随唇厚和倒角长度的增加呈上升趋势，随唇长度的增加呈下降趋势；对最大von Mises应力有显著影响的因素是唇厚、唇口深度和唇与钎尾夹角，最大von Mises应力随唇口深度和唇与钎尾夹角的增加呈上升趋势，随唇厚的增加呈下降趋势。经过优化改进后，Y形密封圈的最大接触应力和最大von Mises应力分别下降了15%和45%。在保证密封效果的条件上，最大接触应力的下降减少了Y形密封圈的磨损，而最大von Mises应力的大幅下降，大大提高了Y形密封圈的寿命。

摘要:为了探究高温乏油环境下氟橡胶（FKM）摩擦性能的变化规律并改善其摩擦性能，在FKM中加入氧化铝（Al2O3），通过机械共混法制备得到FKM/Al2O3复合材料，在常温和200 ℃高温乏油环境下对比分析FKM/Al2O3复合材料与FKM材料在不同载荷下的摩擦学性能。结果表明：高载荷和高温使得FKM的摩擦因数、粗糙度和磨痕深度增大，因而乏油环境下FKM的摩擦性能大幅下降；Al2O3粒子的加入提高了FKM在常温和高温下的基体硬度，使得FKM/Al2O3复合材料在相同条件下相比FKM的摩擦因数、粗糙度和磨痕深度均有减小；Al2O3作为补强材料提高了FKM基体在高温乏油环境下的摩擦性能，复合材料表面分层剥离现象明显减少。复合材料表面元素分析结果表明，Al2O3粒子在FKM表面形成了固体润滑膜，改善了FKM在高温乏油环境下的摩擦性能。

摘要:为提高单一TiN涂层的性能，采用AS600DMTXBE型阳极层离子源辅助电弧离子镀系统制备TiN层和TiSiN层厚度比分别为1∶2、2∶2、3∶1的TiN/TiSiN多层涂层。研究不同厚度比的TiN/TiSiN多层涂层的形貌、结构以及性能，并与TiN涂层性能进行比较。结果表明：TiN/TiSiN多层涂层为TiN面心立方结构，其中厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的TiN（111）衍射峰较强；厚度比为1∶2的TiN/TiSiN多层涂层摩擦因数最低，表明掺入Si的含量越大，涂层减摩性能越好；TiN/TiSiN多层涂层的减摩作用、硬度和结合强度都优于TiN涂层，且厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的硬度和结合强度均最大；厚度比为2∶2的TiN/TiSiN多层涂层的耐腐蚀性最高，表明Si元素的掺入能够提升涂层的耐腐蚀性能。

摘要:针对电子制动助力器主缸密封圈在高动态工况下发生间隙咬伤的问题，建立基于Mooney-Rilvlin的橡胶本构模型对密封圈应力进行仿真分析，通过构建间隙咬伤系数参数来定量表征密封圈在复杂因素下发生间隙咬伤的程度及损伤破坏速度。结果表明：在高压工况下，橡胶材料硬度在80以上时，密封圈具有较强抵抗变形的能力，根部不易被挤入间隙中，所以橡胶材料硬度是决定密封圈根部发生间隙咬伤的主要原因；而当接触面摩擦力过大时，活塞在运动过程中会将密封圈唇部挤入缝隙，因而接触面摩擦力是影响密封圈唇口间隙咬伤程度的主控因素。综合考虑材料硬度和接触面摩擦因数2个影响因素，通过正交试验确定了在实际摩擦因数为0.1~0.15的情况下，将橡胶硬度提高到80以上，可有效地降低密封圈唇口和根部发生间隙咬伤的概率。

摘要:为研究脂润滑下摆线针轮传动润滑特性，基于Ostwald本构方程建立摆线针轮线接触脂润滑数值模型，研究负移距修形、正等距修形、正等距+正移距修形和负等距+负移距修形4种摆线轮修形方式对啮合过程中摩擦润滑接触特性的影响规律；利用啮合过程中最小油膜厚度、摩擦因数、摩擦损失功率及一个啮合周期内总的摩擦损失功率评价了摩擦润滑状态。结果表明：相同加工精度下，正等距+正移距组合修形方式下啮合过程中最小油膜厚度最大，摩擦因数、摩擦损失功率以及总的摩擦损失功率最小；等距+正移距组合修形方式的摩擦润滑接触状态最优，而负等距+负移距修形的摩擦润滑接触状态最差，正等距单修形方式的摩擦润滑接触状态优于负移距单修形方式；不同修形方式下，随着修形量的增加，整个过程总的摩擦损失功率增加，摩擦润滑状态变差；随着转速增加，修形齿廓啮合过程中最小油膜厚度增大、摩擦因数减小、摩擦损失功率增大及总的摩擦损失功率线性增加。

摘要:金属波纹管广泛应用于机械密封系统，而刚度是金属波纹管设计的主要性能参数。介绍了利用ANSYS软件的Matrix27刚度单元模拟金属波纹管的方法，通过建立的简化有限元模型分析了金属波纹管的轴向刚度和扭转刚度。相较于波纹管实体模型，简化模型的规模和计算量大幅度减少，计算效率得到提高。将简化有限元模型计算所得刚度结果与有限元实体模型计算结果及EJMA工程实际经验公式计算值进行了比较，并利用已有的实验结果进行了验证。其结果吻合良好。该简化模型在研究含有波纹管的整体系统时尤其方便，如对基于整体系统响应的各类波纹管的结构参数优化等具有通用意义，并能有效提高有限元建模及分析效率。

摘要:回顾了自然灾害摩擦学孕育的历史背景，阐明其定义、研究对象、社会功能和主要任务。介绍这一新领域研究的主要进展，并提出今后的研究方向。

摘要:随着动压型非接触式机械密封应用领域的扩展和运行工况的复杂化，液膜相变成为影响其工作稳定性和可靠性的关键因素之一。针对端面液膜汽化和液膜空化2种相变类型，分析汽化和空化现象的产生机制，介绍常见的几类相变模型，如Thermal Lattice Boltzmann模型和Zwart-Gerber-Belanri模型等，综述端面型槽结构参数和工况参数对液膜相变程度影响规律的研究进展。指出在相变影响的研究方面，目前的研究主要集中在单因素对槽结构参数或工况参数的影响上，而对多因素综合影响的研究还不够深入。提出液膜相变问题未来可能的发展方向：汽化与空化综合作用理论计算模型的创新、极端工况下液膜相变与密封稳定性的关联、相变监测技术的突破。

摘要:关键设备的可靠性是太阳能发电技术先进性、安全性、高效性实施的基础，设备可靠性需要从设备硬件、工况、动设备润滑、传热设施介质选择几方面综合保障。分析太阳能发电技术可靠性需求，针对太阳能接收回转传动装置、汽轮机发电机组、传热系统等关键设备，从环境工况及装备特点等方面研究其润滑油品及传热介质的技术特殊性要求；指出现用润滑产品存在的问题，建议结合太阳能发电系统零部件特性、工况及环境特点，对其专用油进行功能设计并探究建立针对性评价手段，同时应重点关注专用油的寿命特性，达到与关键设备同寿命，并根据设备应用工况提供专业的用油指导，从而保证太阳能发电系统的平稳安全运行。

摘要:针对某氧气浓缩器进气口扩口管路连接处平管嘴的锈蚀故障，采用宏观、微观分析手段，结合EDS能谱分析确定了平管嘴已发生深入金属基体的锈蚀，且锈蚀产物主要为Fe2O3。通过逻辑推导分析腐蚀介质的可能来源，通过有限元建模，分析实际装配中最常见的带偏角装配工况下扩口管密封面上的Mises应力和CPRESS接触压力分布，得出平管嘴锈蚀故障的原因为：因该处管路连接需周期性反复拆装，拆装操作容易出现不同轴偏角装配情况，造成导管扩口内锥面接触不均匀和异常变形，从而破坏了密封面完整性，使导管内部与平管嘴/外套螺母间的间隙之间形成连通通道，冷凝湿气或腐蚀介质可通过这些通道逐渐泄漏并聚集到间隙处，最终导致缝隙腐蚀发生。

摘要:针对航空发动机石墨密封常用的摩擦副浸渍磷酸盐石墨（M234Ao）和9Cr18Mo不锈钢材料，在UMT-TriboLab试验机上进行球-盘、销-盘接触摩擦试验，研究其低速轻载、高速重载工况以及干摩擦、油润滑下的摩擦磨损性能,利用接触式形貌仪、金相显微镜等对摩擦副表面进行观察分析，并分析其磨损机制。结果表明：在油润滑及面-面接触下的摩擦因数和磨损率明显低于干摩擦和点-面接触下；添加油介质可以降低界面摩擦剧烈程度，抑制金属氧化以及降低摩擦因数，特别是在高速重载工况下；M234Ao和9Cr18Mo配副间的磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主，伴随有犁沟、微裂纹及擦伤现象。