摘要:为了揭示喷油润滑时深沟球轴承搅油损失随喷油润滑条件的变化，提高齿轮箱综合传动系统的性能，建立深沟球轴承喷油润滑下的数值计算模型，并用SKF模型进行验证。采用数值模拟和设计正交方案的方法研究喷油润滑时深沟球轴承内部流场运动状态，以及在不同工况参数下深沟球轴承喷油润滑的搅油损失，并通过极差分析和方差分析确定各个因素对轴承搅油损失的影响程度。研究表明：在喷油润滑过程中，外圈表面润滑油体积分数随着润滑油的进入不断提高，并且逐渐趋于均匀稳定，而内圈表面润滑油体积分数则始终很低；喷嘴角度对轴承内部润滑和搅油功率损失影响很大，当喷嘴朝向外圈时，搅油力矩最小，但润滑性能较差，当喷嘴朝向内圈时，润滑性能最好，但搅油力矩稍大；各个因素对轴承搅油损失影响由大到小顺序为节圆直径、转速、喷油压力、喷嘴直径、温度。研究结果对探究深沟球轴承喷油润滑搅油机制和提升车辆传动效率提供了重要的设计和理论参考。

摘要:在水力压裂过程中，地面高压管汇受管内携砂压裂液的复杂流动影响，长期承受着严峻的冲蚀破坏。在各类高压管汇构件中，弯管的冲蚀损伤最为严重。为改善压裂双弯头冲蚀磨损状况，采用DPM模型、RNG k－ε 湍流模型，综合分析了斯托克斯数(St)、重力方向、粒径及流速对串联双弯头冲蚀磨损的影响。结果表明：冲蚀磨损区域主要由 St和重力方向共同决定；St＜1时，最大冲蚀率随颗粒尺寸增大呈线性增加，St＞1时呈指数增长；St相同时，速度对冲蚀磨损程度的影响远比颗粒尺寸强烈；向下流重力方向下，损伤区域随 St 增加完全转移至第二弯头的临界粒径显著小于向上流临界粒径；重力方向对同向冲击颗粒的冲蚀损伤虽有增强效应，其对冲蚀磨损程度影响远不及颗粒尺寸因素作用大。

摘要:高压圆盘气体轴承流道间隙内高速气流的对流换热与轴承圆盘内部热传导紧密耦合在一起，是一个典型的共轭传热问题。基于ANSYS Workbench工作平台的Fluid Flow(Fluent)模块对高压圆盘气体轴承进行共轭传热数值模拟，获得轴承流道间隙内的速度和压力分布、流体域与固体域的温度分布以及共轭传热时流固耦合壁面的热流密度分布，并将其与非共轭传热恒温壁面条件下的计算结果进行对比，得到高压圆盘气体轴承共轭传热的一些基本特性。结果表明：2种情况下的计算结果存在较大差异,非共轭传热恒温壁面条件下，间隙内的气体只吸热，流体域耦合壁面上的热流密度均为正值；而共轭传热条件下流体域耦合壁面热流密度存在正负值，间隙内气体的吸热和放热同时存在，显示出轴承圆盘的热传导与间隙内气体的对流换热具有复杂的共轭作用机制；相比之下，采用共轭传热模型可以得到更为符合实际的结果。研究结果为该类轴承的设计和制造提供了有益的指导。

摘要:在剪切力和压缩力共同作用下，液体静压轴承黏性油膜的液阻和流速会发生变化，导致油膜的散热能力不稳定，而增加油膜流动阻力，减小流动速度可以有效提高油膜的散热能力。为增加流体的扰动进而增强换热，在静压轴承工作面上加工不同的微结构（矩形、三角形、椭圆形），通过数值仿真方法研究微结构在不同跨度、不同深度、不同间距下对轴承工作面油膜流动速度的影响，得到黏性油膜增阻减速的有效范围。结果表明：综合微结构深度、跨度、间距变化对油膜液阻的影响，矩形微结构增阻效果最明显，椭圆形微结构次之，三角形微结构最差；当微结构间距单一变化时，只有矩形微结构可起到降低流场平均速度的作用。因此，矩形微结构可起到增阻减速的作用，且增阻减速的最佳间距范围为0.01~0.04 mm。

摘要:胀圈密封作为综合传动装置中重要的动密封形式，准确地评估其功率损失影响因素的敏感度对传动装置设计和性能评估有着重要意义。为研究不同影响因素对胀圈密封功率损失的影响，建立某胀圈密封结构的计算流体动力学模型，采用层流模型对胀圈密封内部流动特征进行研究，分析压力、转速、温度（动力黏度）对胀圈密封功率损失和泄漏量的影响规律，并通过正交方案研究胀圈密封功率损失和泄漏量的影响因素主次关系。结果表明：主密封面在实现密封的同时造成了较大的功率损失，泄漏主要由胀圈切口和端面槽体在压差作用下产生；密封功率损失与转速呈抛物型关系，与压力、动力黏度呈线性增长关系，泄漏量与转速呈线性降低关系，与压力呈线性增长关系，与动力黏度呈反比例关系；三者对功率损失的影响由强到弱依次为动力黏度、转速、压力，对泄漏量的影响由强到弱依次为动力黏度、压力、转速。

摘要:为探究制造误差对径向波箔轴承的影响，基于Timoshenko梁单元建立波箔片变形的简化模型，基于ABAQUS建立波箔片的实体模型，并对比2种模型下波箔片的静刚度。结果显示，Timoshenko梁模型和实体模型的波箔片静刚度曲线较为吻合，且均呈线性变化。建立径向波箔轴承的实体模型，对轴颈进行位移加载，分析轴承的静刚度特性。结果显示，在考虑摩擦时，轴承的静刚度存在明显的滞回特性。设计存在2种不同误差类型的径向波箔轴承，并对其静刚度特性进行分析，发现波高误差对静刚度的影响大于波距误差，且控制起主要支承作用的波纹的波高误差能够有效降低制造误差对径向波箔轴承静刚度的影响。

摘要:作为连接液压管路和密封管路内的高压流体的重要部件，航空管接头的可靠性和稳定性至关重要。为了更加准确地理解和分析材料参数对航空管接头密封状态的影响规律，基于管接头实际粗糙表面建立多尺度有限元接触模型，研究材料属性对管接头密封状态影响规律。结果表明：基于实际粗糙度的多尺度有限元模型可以更加准确反映出密封接触状态；当卡套材料屈服强度小于管路材料屈服强度时，管接头密封接触面积变化较小，管接头密封区域密封接触压力值随屈服强度增大而增大；当卡套材料屈服强度大于管路材料屈服强度时，管接头密封接触面积减小，对应管接头密封接触压力分布没有形成良好密封状态，即卡套材料屈服强度的选择应接近管路材料屈服强度，进而获得最佳的管接头密封状态。

摘要:为了模拟轴承滚动体进入和离开接触区载荷中润滑剂的流动分布形态，采用往复结构实现球-盘接触点处载荷周期性变化，利用光干涉润滑油膜测量技术观察周期性载荷作用下接触区外围油池形态随供油量、速度和加载周期的变化规律。结果表明：低速下油池处于封闭态，载荷的增加将使量纲一入口距离和侧油池宽度减小，表明供油条件变差；速度升高后，载荷增加和加载周期减小将导致尾部油池过早破裂，载荷减小过程中将发生尾部油池合并的现象；速度较高时油池将呈现为分离态，接触区为完全乏油状态，滚道重叠作用将对润滑剂的回填和润滑状态起到一定的增强作用。

摘要:以层状α-Zr(HPO4)2·H2O（α-ZrP）为前驱体，采用间接插层法合成十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）插层DTAB-ZrP材料，利用XRD和电镜分析手段对DTAB-ZrP晶体结构和形貌进行表征，采用FT-IR、TGA和CHN元素分析仪对DTAB-ZrP样品的有机物基团和有机物含量进行分析。采用流变仪和四球摩擦磨损试验机研究固体添加剂 DTAB-ZrP对锂基脂流变性能和摩擦学性能的影响，借助3D光学表面轮廓仪、扫描电子显微镜和Ｘ射线能量色谱仪对摩擦副表面的磨痕进行表征分析。结果表明：DTAB-ZrP样品具有良好的结晶度，作为锂基脂固体添加剂改善了基础脂的黏弹性和黏温性能；在不同载荷和长时间运行下，含DTAB-ZrP锂基脂均表现出优异的承载力、减摩和抗磨性能。磨损表面化学元素分析显示，在摩擦过程中 DTAB-ZrP在摩擦副表面形成了物理保护膜。

摘要:针对超临界二氧化碳(S-CO2)动力机组在启动和停止阶段气体轴承产生非常大的摩擦磨损，以及气体轴承承载力低、刚度低、阻尼小、稳定性较差等问题，设计并改进一种新型动静压S-CO2润滑径向可倾瓦轴承结构。设计并搭建S-CO2润滑轴承实验台，针对于实验台转子刚启动和极低转速工况，对新型S-CO2润滑动静压径向轴承在静压状态下的动态特性进行实验研究，得到轴承的动态刚度和动态阻尼，并分析静压对轴承动态性能的影响。实验结果表明，设计的S-CO2动静压径向可倾瓦轴承在启停阶段，在轴瓦与轴颈之间产生了足够的静压压力，可将二者完全分隔开，从而能减少启停阶段的摩擦磨损；随着静压压力的增大，轴承X、Y方向上的整体刚度、主阻尼都增大，且2个方向的主刚度系数差别不大，而交叉刚度和交叉阻尼都接近于0。研究结果为进一步揭示S-CO2润滑径向轴承动压状态特性提供参考。

摘要:为提升气体静压止推轴承的静态性能，设计一种新型环形多孔气体静压止推轴承。依据气体润滑原理、采用有限体积法对环形多孔气体静压止推轴承的三维物理模型进行数值模拟，研究节流器上节流孔数量、直径、分布方式和供气压力对气体静压止推轴承静态性能的影响。结果表明：节流孔数量对环形气体静压止推轴承的承载力影响显著，但孔数增加到一定程度后承载力增速放缓；节流孔直径对承载刚度影响较大，随着节流孔直径逐渐减小最佳刚度逐渐增大；节流孔排布方式和供气压力对气体静压止推轴承的静态性能均有明显影响。

摘要:为研究空气轴承在动静压下的稳态承载性能，使用三维建模工具建立动静压气体轴承模型，从连续方程、可压缩流体润滑方程、气体状态方程出发，得到等温条件下稳态气体润滑Reynolds方程，并计算轴承稳态承载力。对螺旋槽小孔节流空气轴承结构建立三维模型，借助Fluent仿真软件对整个流体域进行仿真分析，探讨螺旋角、偏心率、槽宽比、槽深比、槽长比等参数对气体轴承承载性能的影响。结果表明：气源压力一定时，气膜承载力随着偏心率的增加呈现非线性上升趋势，随着槽宽比的增加呈现下降趋势，槽宽比越大，这种下降趋势更加明显；随着槽深比和槽长比的增加，气膜承载力呈现先增加后降低的趋势。对轴承结构进行优化，优化后的轴承承载性能更优。

摘要:为研究3D打印各向异性对摩擦性能的影响，通过熔融沉积成型（FDM）制备了0°、45°、90° 3种打印角度的聚醚醚酮(PEEK)试样，研究3种不同打印角度及载荷变化对PEEK试样摩擦学性能及磨损机制的影响。利用MFT-5000摩擦磨损试验机对PEEK材料进行室温水润滑下的往复滑动摩擦试验，用超景深显微镜观察磨损后表面形貌。试验结果表明：不同载荷下3种打印角度试样的摩擦因数由大到小依次为0°试样、90°试样、45°试样，磨损率由大到小依次为90°试样、45°试样、0°试样；随着载荷的增大，3种不同打印角度试样的摩擦因数均呈现下降趋势，磨损率则呈现上升趋势；PEEK磨损机制是黏着磨损以及疲劳磨损引起的表层脱落。

摘要:旋转唇形密封广泛用于机械行业，其密封圈的设计合理性直接影响着密封性能。采用有限元仿真、数值仿真等技术，研究唇口各个关键参数对密封圈性能的影响规律，并结合深度学习技术，利用Pytorch框架搭建出唇封性能神经网络预测模型，拟合出唇封各相关结构参数和其密封性能(泄漏率、摩擦力)之间的影响规律；利用建立的模型在参数空间中找到密封性能最优的一组参数值，通过经典唇封数值仿真技术验证该神经网络模型的准确性，提高了唇封结构优化设计效率。结果表明，基于Pytorch框架所搭建的非线性人工神经网络可建立精度较高的唇封结构参数和密封性能的非线性映射关系，利用这种方法可以快速找到优化程度更高的唇封结构参数，提高了唇封结构优化设计效率。

摘要:针对山地地铁小半径曲线轨道钢轨波磨频发问题，根据现场调研建立车辆-轨道系统的动力学模型，探究车辆通过小半径曲线时轮轨间的接触特性。根据动力学分析结果建立半车车体-转向架-轨道系统的有限元模型，采用复特征值分析法研究半车车体-转向架-轨道系统摩擦自激振动特性，并研究车辆悬挂参数和轨道扣件参数对整体系统摩擦自激振动的影响规律。采用神经网络结合遗传算法对影响整体系统摩擦自激振动的关键参数进行多参数拟合，并求得车辆/轨道结构关键参数的优化解。结果表明：小半径曲线路段轮轨间的饱和蠕滑力导致半车车体-转向架-轨道系统的摩擦自激振动，从而引起钢轨波磨；车辆结构参数中一系悬挂横向刚度以及轨道结构参数中扣件垂向刚度、扣件横向刚度、扣件垂向阻尼对整个系统的摩擦自激振动具有明显影响。设置一系悬挂横向刚度为5.34 MN/m，扣件垂向刚度为25.45 MN/m，扣件横向刚度为6.9 MN/m，扣件垂向阻尼为6.06 kN·s/m时，能够有效抑制山地地铁小半径曲线轨道上钢轨波磨的产生。

摘要:为探究结构参数对液压旋转接头间隙密封性能的影响规律，分别以泄漏量和压力损失作为液压旋转接头的性能指标，研究密封有效长度、密封直径、密封间隙值3种主要结构参数对旋转接头性能的影响。采用正交试验与Fluent流体仿真相结合的方法，分析液压旋转接头间隙密封在不同结构参数下的泄漏量和压力损失情况。结果表明：3种结构参数对泄漏的影响程度由大到小依次为密封间隙值、密封有效长度、密封直径，对压力损失的影响程度由大到小依次为密封有效长度、密封直径、密封间隙值；密封间隙值大小对泄漏量影响非常显著，泄漏量随着间隙的增大呈指数增长关系，而间隙密封有效长度、环形密封直径对泄漏量无显著影响；密封有效长度对压力损失有极其显著影响，而密封直径和密封间隙值对压力损失没有显著影响；从整体上看密封间隙值、间隙密封直径、密封有效长度都大致与压力损失呈一次函数关系，且前两者与压力损失呈正相关关系，后者则与压力损失呈负相关关系。

摘要:为探究端壁造型对涡轮动叶气动性能及流场特性的影响，分析非轴对称端壁造型对涡轮转子叶片的压差作用，开展基于非轴对称端壁造型的理论研究，提出一种涡轮动叶轮毂上凸、下凹的造型方案，研究非轴对称端壁造型对涡轮流场二次流损失的影响。数值模拟分析表明：非轴对称端壁造型对减小横向压差具有重要作用，在动叶轮毂鞍点处进行非轴对称端壁造型，比在通道内造型效果更好；涡轮动叶下端壁不同区间造型可有效降低涡轮动叶通道内的二次流流动损失，使用非轴对称端壁造型方法可有效地减小动叶出口总压损失系数0.132 2%。

摘要:纯电动汽车油冷电机主要采用传动液进行冷却，传动液与含铜线圈或铜合金的电气元件不可避免会产生接触，因此基础油与添加剂等组分铜腐蚀性是传动液的关键性能之一。考察长时（168 h）与高温（150 ℃）条件下不同基础油与添加剂对电动汽车传动液铜片腐蚀性的影响，采用电感耦合等离子发射光谱仪（ICP）、扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对试验后油溶性铜以及铜片表面形貌及组成进行分析。结果表明：基础油对铜片产生的腐蚀性较小，添加剂对铜片的腐蚀性主要受添加剂类型与化学结构影响；含硼分散剂、含磷和硫抗磨添加剂中的活性化学元素如硼、磷和硫等在高温和长时条件下容易对铜片表面造成腐蚀。

摘要:激光熔融系统在使用过程中，高温环境下待加工粉末流会导致送粉喷嘴内壁严重磨损，而因设备结构复杂、影响因素众多等，送粉喷嘴的损伤机制尚不清晰。通过喷嘴损伤案例分析和摩擦磨损模拟实验，结合扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等表征手段，对激光熔融系统送粉喷嘴的磨损规律以及高温损伤机制进行研究。结果表明：送粉喷嘴出口处更靠近高温源，因而磨损较其他区域更为严重，其磨损形式由机械应力导致的轻微疲劳磨损和磨粒磨损转变为由摩擦化学主导的严重摩擦化学磨损；在温度-应力多物理场耦合作用下喷嘴材料发生的氧化反应导致界面疏松容易被机械去除；此外摩擦界面生成的脆性钛铜金属间化合物也是导致喷嘴出口处容易被磨损的原因之一。研究结果为高温下送粉喷嘴的设计和应用提供了理论支持。

摘要:为提升风电偏航树脂基制动片高温下的摩擦磨损性能，采用稀土和纳米材料对树脂基制动片进行改性。采用热压成型工艺制备改性树脂基制动片，对试样进行力学性能测试和摩擦磨损试验。采用SEM、EDS、XRD对试验后试样摩擦表面进行观察和分析，探究稀土和纳米材料对树脂基复合材料的作用机制。结果表明：添加稀土和纳米材料后试样的相关力学性能和摩擦学性能均有提高，其中质量分数1%的氧化铈和氧化钇、4%的纳米二氧化硅可使复合材料350 ℃高温下的摩擦因数提高9.09%，磨损率下降64.28%。稀土和纳米二氧化硅通过优异的界面效应，提高了高温下试样的抗热衰退性，降低了高温下试样的磨损量，使试样磨损形式从磨粒磨损为主转变为黏着磨损为主。

摘要:针对海工装备O形密封圈实际工作中海水的酸碱性和海洋特殊环境，开展O形密封圈老化加速寿命试验。基于橡胶老化经验公式与阿仑尼乌斯加速模型，设计模拟海洋环境的老化加速寿命试验台，在湿度80%、盐度35%（质量分数）、pH值8.22的环境下，开展35、50与65 ℃下的老化加速试验；建立丁腈橡胶密封圈老化动力学模型，分析不同温度下压缩永久变形率随时间的变化规律，以及温度与老化时间以及压缩永久变形率之间的函数关系，预测海工装备中O形密封圈使用寿命。结果表明：密封圈在相同介质中不同温度下老化时，使用寿命随着温度升高而减少的速度并无明显变化。采用建立的密封圈老化动力学模型，推测出在25~30 ℃海水环境下密封圈使用寿命在1~1.5年之间，与实际使用寿命基本吻合。

摘要:表面波度与端面几何型槽的耦合影响使得密封性能的变化规律更为复杂。基于粗糙和波度表面假设，建立空化效应下端面椭圆孔液体上游泵送密封的理论分析模型，对上游泵送端面密封的压力分布和泄漏率进行数值求解计算，分析周向表面波度幅值、数量等几何参数和转速、密封压力等操作参数对开启力和泄漏率的影响规律。结果显示：表面波度使得密封端面产生更高的流体动压效果，并减弱上游泵送效果，容易导致密封介质的泄漏；随着波高和周向波数的增加，开启力略有增加；泄漏率随着波高的增加呈现正向增强趋势，但波数对泄漏率没有明显影响；在空化效应和表面波度的影响下，速度剪切产生的密封端面开启力可增加50%以上，并形成流体的完全上游泵送；密封压力和膜厚的增加，使得流体的上游泵送性能和密封性下降。

摘要:随着集成电路（IC）特征尺寸不断缩小，集成电路多层布线加工精度面临更高的要求，而化学机械抛光（CMP）凭借化学腐蚀和机械磨削的耦合协同作用，成为实现晶圆局部和全局平坦化的唯一可靠技术。抛光液作为CMP工艺中关键要素之一，其主要成分表面活性剂的选择以及含量会严重影响晶圆的表面质量。介绍表面活性剂的特性及其类型，回顾近年来国内外表面活性剂在集成电路多层布线相关材料CMP中的应用及作用机制，归纳总结得出表面活性剂在CMP过程中可以起到缓蚀保护、增强润湿、分散磨料、去除晶圆表面残留污染等多种作用，具有广泛的应用领域。同时，对表面活性剂在CMP中的应用前景进行了展望。

摘要:针对航天器一种常用的多道冗余O形轴向动密封摩擦阻力偏大的问题，对密封圈压缩率、金属配副表面摩擦因数、装配状态等因素进行仿真和试验研究。通过试验获得密封圈压缩率与摩擦阻力的关系；建立密封圈橡胶材料与轴孔摩擦仿真模型，通过分析获得O形密封圈与不同金属副动摩擦因数可能存在关系，并通过轴孔模拟试验验证仿真结果。通过密封圈磨损部位及应力分析，探究密封圈磨损原因。结果表明：摩擦阻力随密封圈压缩率的增大呈非线性增大趋势，且压缩率越大，摩擦阻力增幅越明显，因此降低密封圈压缩率可有效降低摩擦阻力；影响密封结构摩擦阻力的关键因素在于轴与密封圈之间的摩擦因数，通过在轴表面涂覆润滑膜层，可有效降低主轴摩擦因数，从而降低摩擦阻力。

摘要:针对风力发电机组齿轮箱的安全用油问题，根据风电设备运行特点以及实际运行过程中可能产生的故障，考虑齿轮油基本理化指标、抗污染性能以及极压抗磨性能3个维度，选择9个具体指标，构建涵盖目标层、准则层以及方案层的层次分析（AHP）结构的评价体系；引入熵权法（EWM）的客观赋权，改进综合权重的计算方法，并应用于某风电齿轮箱OEM的油品选型方案中，通过实例验证该方法的有效性与可行性。结果表明，所提出的方法可以实现对风电齿轮油选型结果的量化，有利于快速评价油品性能相关指标，改善了对多油品选择决策过程中主观因素引发的偏差。该方法可为风电齿轮箱油品选择决策提供参考，并可用于其他行业的油品选型决策中，对油品选型具有重要意义。