摘要:为获得叶轮机叶尖泄漏流动规律，对周向压差作用下同轴旋转圆筒间泄漏流进行研究。以二维周向压差同轴旋转圆筒为模型，求解流动控制方程组获得以转速比和半径比量纲一化函数表达的圆筒间周向流动速度解析解；导出考虑周向压力梯度和圆筒旋转共同作用引起的周向量纲一泄漏流流量解析表达式；获得内外圆筒转速比、半径比、流体介质和流体温度等因素对泄漏流量的影响规律。结果表明：旋转圆筒间泄漏流量随转速比增加而增加，随半径比增加而减少；介质黏性较小时旋转圆筒的转动对泄漏流量的影响较小，周向压力梯度对泄漏流量的影响较大；介质黏性较大时周向压力梯度对泄漏流量的影响较小，圆筒的转动对泄漏流量的影响较大。

摘要:采用真空熔渗技术制备Sn-Ag-Cu高温自润滑滚子；在滚珠隔离式无保持架高温平面推力轴承试验装置上，对自润滑滚子轴承的高温摩擦特性进行试验研究；应用SEM/EDS技术分析轴承滚道摩擦表面的形貌和成分，研究试验温度、润滑剂合金与轴承滚动摩擦磨损之间的关系。研究表明：在400~600 ℃温度范围内，轴承的摩擦因数随着温度的的升高逐渐降低，当温度达到润滑剂合金熔点600 ℃时,摩擦因数达到最低值0.024；当温度为400 ℃时，轴承滚道摩擦表面以黏着磨损为主；随着温度升高，自润滑材料中的润滑剂合金逐渐析出涂覆在滚道表面，与滚道表面的高温氧化物共同影响轴承的摩擦学特性，因此在摩擦表面出现部分黏着磨损与氧化磨损；达到600 ℃后，滚道表面涂覆形成的润滑膜增多，因此氧化磨损和黏着磨损得到减轻，润滑效果最好。

摘要:为准确模拟密封圈的装配安装过程的接触压力和流体压力对密封圈的作用，采用ABAQUS自动收缩配合方式仿真分析密封圈装配过程的接触静压，采用流体压力渗透载荷的加载方式模拟介质压力对密封圈的作用，研究组合密封中O形圈压缩率和工作介质压力对齿形滑环式组合密封圈密封性能的影响。研究表明：采用自动收缩配合方式能有效解决常规的位移加载方法引起的计算的接触压力不准确问题，采用流体压力渗透载荷的加载方式可自动寻找唇口接触与分离的临界点，计算高压流体加载时可得到很好的收敛解，有效解决了通过边界法加载介质压力时计算结果不准确的问题。计算结果表明：当压缩率超过一定值时，齿形滑环组合密封圈的最大Mises应力和主密封区域最大接触应力随工作介质压力的增加而增加，最大接触应力满足密封的要求；但当压缩率太低时，密封圈在高介质压力下产生较大的形变造成很大的应力集中，导致密封失效。

摘要:为了研究表面粗糙度及热效应对非牛顿混合润滑的影响，基于平均流量模型，考虑表面粗糙度以及热效应，建立线接触非牛顿混合润滑模型。研究表面粗糙度对膜厚、膜厚比、平均摩擦因数、载荷比以及温度分布的影响，并与等温解进行比较。结果表明：随着表面粗糙度的增大，油膜温度逐渐升高，尤其是出口区与入口区的温升最为显著，且油膜温升越大，载荷比及平均摩擦因数越大，膜厚比越小；与等温解相比，热解的膜厚比及平均摩擦因数小，载荷比大；等温与热条件相比，中心膜厚与最小膜厚随表面粗糙度的变化趋势差异显著，说明热效应对混合润滑的影响不可忽略。

摘要:为研究TC4合金微动磨损过渡区摩擦行为特点，采用SRV-IV微动摩擦磨损试验机，对球/平面接触的GCr15钢球/合金TC4摩擦副在100 N法向载荷下进行微动磨损试验，得到TC4合金微动磨损过渡区的范围，分析不同状态下摩擦因数演变及磨痕表面形貌特点，研究磨损机制的变化。结果表明：微动状态下，摩擦因数在磨合阶段波动剧烈，达到稳定磨损阶段后趋于稳定，且稳定状态下的摩擦因数随着位移幅值的增加而增加；往复滑动状态下，不同位移幅值下的摩擦因数曲线近乎重合且波动剧烈；微动磨损过渡区的摩擦因数变化处于2种状态的转变阶段。微动状态下，磨痕表面轮廓线粗糙，损伤轻微，磨损机制以黏着磨损和疲劳剥层为主；往复滑动状态下，轮廓线更光滑且损伤严重，磨损机制以磨粒磨损及塑性变形为主；微动磨损过渡区轮廓线由粗糙变为光滑，磨损深度及宽度突增，磨损机制由黏着磨损转变为磨粒磨损。

摘要:针对往复式骨架油封因温度过高，造成唇口损伤的问题，采用ABAQUS软件模拟往复式骨架油封唇口温度分布，并研究过盈量、流体压力、往复速度和摩擦因数对往复式骨架油封唇口处的温度影响，依据所选橡胶材料的适用温度范围并对照分析结果，得出过盈量、流体压力、往复速度和摩擦因数的合理取值区间。结果表明：过盈量、流体压力、往复速度和摩擦因数的增加，会使往复式骨架油封唇口处的温度升高，进而影响往复式骨架油封的密封性能；往复速度与运行时间共同作用，使唇口处的温度在某一速度附近出现骤升现象；与内行程相比，过盈量、流体压力、往复速度和摩擦因数对外行程中唇口处的温度影响更大，使唇口处的温度具有更大增幅以及更高的温度值，这表明因温度过高造成唇口损伤的现象更易发生在外行程。

摘要:以非接触式机械密封为原型，建立磁流体端面动压润滑试验装置，研究转速、被密封介质压力、磁场强度对液膜润滑特性的规律；同时基于Muijderman窄槽理论，建立磁流体动压润滑特性的解析计算方法，并将解析计算结果与试验结果进行对比分析。结果表明：随转速和被密封介质压力增大，摩擦扭矩、泵送量均增大，而膜厚均减小；随着磁场强度增大，摩擦扭矩增大，泵送量和膜厚减小；相比于转速和密封介质压力，磁场强度对磁流体的动压润滑性能的影响尤为显著，因而当工况变化时可以通过调节磁场强度使密封性能始终保持在最佳工作范围。解析计算方法得到的结果与试验结果基本趋势一致，即验证了试验方法的可靠性，也表明提出的解析计算方法可用于流体动压润滑性能的预测。

摘要:运用分子动力学模拟方法研究纳米氧化锌改善丁腈橡胶摩擦学行为的微观机制，考察纳米氧化锌增强丁腈橡胶的原子运动速度、剪切动力学与摩擦因数。结果表明：在剪切条件下，纳米氧化锌增强丁腈橡胶分子链段沿剪切方向分布完整连续，纳米氧化锌的存在提高了丁腈橡胶分子链的刚性；纳米氧化锌增强丁腈橡胶上下摩擦界面的原子运动速度峰值分别比纯丁腈橡胶材料的低118%与371%，说明纳米氧化锌的存在限制了胶料摩擦表面原子的热力学运动，减小了胶料摩擦剪切变形的程度；与纯丁腈橡胶材料相比，纳米氧化锌增强丁腈橡胶具有更低的摩擦因数，纳米氧化锌的存在增强了橡胶分子链的结合力，提高了胶料抵御剪切变形的能力，改善了胶料的摩擦学性能。

摘要:为研究不同的滑移情况对圆柱形凹坑织构滑动轴承摩擦力的影响，建立含有圆柱形凹坑织构的滑动轴承在不同界面滑移状态下的摩擦力计算模型，探究影响织构化滑动轴承摩擦力的参数，并借助ANSYS分析不同滑移情况下界面滑移对圆柱形凹坑织构滑动轴承摩擦力的影响规律。结果表明：织构化滑动轴承的摩擦力主要是由轴颈线速度、油膜滑移比、轴承的进出油口压力、织构处油膜压力、织构深度、油膜厚度和承载力决定；不同滑移情况下织构模型的摩擦力均小于无织构模型；且在上下表面均滑移时，圆柱形凹坑织构在出口位置时表现出最优的承载和减摩效果；适当地增加圆柱形凹坑织构的深度可以改善模型的摩擦性能，但是过深的凹坑织构并不能发挥出其性能。

摘要:裂纹扩展是齿轮传动的主要故障，而且裂纹所处位置对裂纹扩展行为作用明显。为探讨齿轮副轮齿裂纹位置与裂纹扩展寿命的关系，提出几种相邻轮齿含分度圆裂纹和齿根裂纹的双裂纹齿轮副模型，基于ABAQUS建立齿轮副的三齿啮合有限元分析模型，分析不同载荷作用下分度圆裂纹和齿根裂纹尖端的主应力值和应力强度因子值；结合Pairs方程探讨分度圆裂纹扩展和齿根裂纹扩展寿命之间的关系。结果表明：齿轮副单齿啮合时的裂纹尖端应力比齿轮副双齿啮合时的裂纹尖端应力大，而且裂纹尖端的弯曲应力明显大于剪切应力；同一载荷同一裂纹深度时，齿根裂纹尖端的应力强度因子值大于分度圆裂纹尖端的应力强度因子值；相同加载时，含齿根裂纹齿轮的裂纹扩展寿命小于含分度圆裂纹齿轮的裂纹扩展寿命；裂纹扩展过程中，齿根裂纹深度和分度圆裂纹深度之比非定值，而且深度之比与载荷无关。

摘要:针对某大型超平气浮支撑平台上卫星模拟器所使用的多孔质气体止推轴承，在跨越气浮平台的拼缝过程中存在的运动卡滞和自激振动问题，建立多孔质轴承气体润滑理论模型，考察气体轴承的稳态特性；使用有限元法分析多孔质气体轴承通过拼缝时的动态时变特性，并分析压力分布、承载能力、倾覆力矩的变化。结果表明：平台拼缝间隙的存在对多孔质气体止推轴承压力分布造成了较大的影响，导致跨缝过程中其承载能力大幅降低，从而造成轴承表面划伤，因此在轴承的设计选用中应留有较多的承载余量；多孔质气体止推轴承在跨峰过程中，在其运动方向上存在呈正弦波动的倾覆力矩，但对其正常使用不会造成影响。

摘要:利用ANSYS软件对泥水盾构机密封用O形圈进行建模，分析静态接触下接触应力与压缩率、流体压力、摩擦因数、硬度之间的变化规律，并拟合接触应力与压缩率和流体压力之间的函数关系。结果表明：随着硬度、压缩率、流体压力和摩擦因数的增大，主接触应力、VonMises应力和剪切应力均增大，其中摩擦因数整体上对O形圈应力影响很小；O形圈硬度越大，应力随压缩率的变化率越大；当O形圈承受较小流体压力时，应选用硬度较小的O形圈，使得VonMises应力、剪切应力均较小，O形圈产生裂纹、剪切失效的概率减小；当O形圈承受较大流体压力时，应选用硬度大的O形圈，以保证产生的主接触应力大于流体压力。接触应力与压缩率和流体压力之间满足正比例的关系，通过接触应力与压缩率和流体压力关系的拟合式，可计算得到不同流体压力下O形圈的合适压缩率。

摘要:建立单点系泊系统液滑环蓄能弹簧密封圈的二维轴对称模型，分析U形弹簧对系统密封性能的补偿能力；基于正交试验法对不同尺寸弹簧蓄能密封圈进行仿真模拟，分析各参数对密封区域接触压力的影响；以峰值接触应力和线接触压力为密封性能的评价指标，唇口直径、唇长、唇厚以及被压环厚度为主要参数，分析各结构参数对密封性能的影响程度，并得到最优的模型尺寸参数。结果表明：内嵌蓄能弹簧可显著提升密封接触压力，使密封圈密封性能更优；随着唇口直径、唇厚增大，峰值接触压力和线接触压力均是先增大后减小，随着唇长增大，峰值接触压力和线接触压力先缓慢增大后快速增大，而随着被压环厚增大，峰值接触压力和线接触压力先快速减小后缓慢减小；唇厚对峰值接触的影响最大，然后依次为唇口直径、唇长、被压环厚，而唇长对线接触压力的影响最大，然后依次为唇口直径、唇厚、被压环厚。

摘要:采用四球摩擦磨损试验机研究纳米碳酸钙作为复合钛基脂添加剂的摩擦磨损性能，利用X射线光电子能谱仪分析试验后钢球磨斑表面主要元素的化学状态，用扫描电子显微镜观察钢球的磨斑表面形貌。结果表明：纳米碳酸钙作为复合钛基脂添加剂具有明显的减摩抗磨效果；其中纳米碳酸钙质量分数为时3%复合钛基脂具有佳的减摩抗磨效果，与纯钛基脂相比，可使平均摩擦因数降低14.9 %，磨斑直径降低35.1%。在添加纳米碳酸钙的复合钛基脂润滑下，钢球磨斑表面形成了由纳米碳酸钙分解生成的CaO、钛基脂分解生成的TiO2，以及Fe2O3、FeO等无机化合物成分组成的多孔状保护膜，这层保护膜阻止了摩擦表面的直接接触，起到了有效的减摩抗磨效果。

摘要:为了研究含砂天然气集输管道渐扩管的冲蚀磨损现象。运用ANSYS软件建立渐扩管流场的Euler多相流、流固耦合及冲蚀模型，分析渐扩管的应力分布、流动特性及冲蚀效果，并与突扩管进行比较；通过改变管道入口流速、颗粒粒径、颗粒质量流率等参数，对渐扩管流场特性及冲蚀规律进行分析。结果表明，渐扩管应力集中在喉部及出口管段内壁面，冲蚀区域集中在出口管段下表面及出口处，出口管段冲蚀区域呈“椭圆形”，出口处冲蚀区域呈“U”形；突扩管应力集中在进口管段与出口管段交界处的上壁面，冲蚀区域位于进口管段；渐扩管冲蚀速率随入口流速增加先增大后减小再增大，随颗粒粒径的增加先增大后减小最终趋于稳定，随颗粒质量流率增加呈线性增长；相同条件下，突扩管最大等效应力是渐扩管的1.73倍，变形位移是渐扩管的1.77倍，而渐扩管冲蚀较为严重，最大冲蚀速率是突扩管的1.7倍。

摘要:为了确定在线图像可视铁谱 (OnLine Visual Ferrograph,OLVF) 在发动机磨损监测中最佳的取样位置，采用FLUENT固-液两相流数值模拟方法，对CA6DL发动机油底壳中的磨粒动态分布进行分析。结果表明，油底壳中的磨粒分布不均匀，集滤器吸盘上方区域可作为OLVF最佳取样点。根据CA6DL润滑系统参数，开发发动机润滑系统模拟试验台，开展OLVF在线取样试验。试验结果表明，磨粒在润滑油循环过程中易聚集于集滤器吸盘上方附近，该位置对磨粒含量变化反映敏感，且大磨粒含量高、存留时间长。试验验证了数值模拟确定的取样位置可以作为CA6DL发动机OLVF监测时的最佳取样区域。

摘要:为探讨润滑油在高温高压等苛刻工况下的抗泡性能，以某型国产航空润滑油和进口酯类航空润滑油为研究对象，采用高温模拟氧化装置在175~290 ℃下进行氧化试验，测定不同温度下氧化后油样的100 ℃运动黏度和酸值，利用GC/MS分析油样氧化组分和主要产物，并分别对高温氧化油样的泡沫特性和空气释放值进行测定。试验结果表明：2种航空润滑油的黏度随着氧化温度的升高先增大后减小，且均在250 ℃达到黏度的最大值，但进口油由于极性分子间作用力的存在，其黏度值更加稳定；进口油在氧化温度过高时发生水解和热氧化，导致其酸值在高温下急剧增大，因而腐蚀性明显差于国产油；国产油在起泡倾向和空气释放性能方面均比进口油差，这是由于国产油中的PAO分子的表面聚合以及高温氧化条件下表面活性吸附层的形成，均增大了起泡倾向，并延长了空气释放时间，进而导致抗泡性能变差。

摘要:建立设备平稳状态下在线油液监测数据的自回归滑动平均（Auto Regression Moving Average，ARMA）模型，根据模型残差进行故障检测和预警。运用K均值将故障发生之前一段时间内的模型残差分类为平稳期和故障潜伏期，设定两类中心点的均值为残差界限值，越界即报警。运用实际的在线油液监测数据进行验证，结果表明：ARMA模型对在线监测数据有较好的拟合效果；设定残差界限值可有效提前报警，在设备进入故障潜伏期而未发生故障之前即可及时报警。

摘要:为提高柔性石墨膜的抗拉强度，以2种可膨胀石墨为原料制备了石墨膜，从原料的性质、膨化温度、成型压力、柔性石墨膜的密度、压制工艺等几个方面，分析对柔性石墨膜力学性能的影响，探讨柔性石墨膜的最佳制备工艺。结果表明：柔性石墨膜的抗拉强度随着石墨粒度、膨化温度、成型压力及材料密度的增加而逐渐增大；当选用的可膨胀石墨粒度范围为（-0.425+0.300 mm），膨化温度为1 000 ℃，成型压力为28 MPa，采用5次压制工艺（压力依次为3、10、16、28、28 MPa），取柔性石墨膜的密度为1.46 g/cm3时，得到的2种柔性石墨膜的抗拉强度分别为5.68、5.26 MPa，相比优化前大幅提高。

摘要:为考察离子液体（IL）与金属减活剂之间的相互作用，对一种质子型IL与3种不同结构金属减活剂在PAO4中的相容性进行研究；采用四球试验机考察IL与金属减活剂对摩擦学性能的影响，采用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能谱仪(EDS)对球磨斑表面进行分析，探讨金属减活剂与IL协同作用的机制；分析IL对金属减活剂腐蚀抑制效果的影响。结果表明：质子型IL能够显著提升PAO4的抗磨性和极压性能，金属减活剂与IL在抗磨性能和极压性能上表现出一定的协同作用；由于摩擦的机械作用和热作用，IL作为润滑添加剂在摩擦过程中发生了摩擦化学反应，生成了由FeP与FePO4组成的化学反应膜，起到抗磨的作用；离子液体的存在不会对金属减活剂的腐蚀抑制效果产生影响。

摘要:高速重载时齿轮摩擦界面的高温强应力场，是导致齿轮传动机构工作效率、运动精度及使用寿命降低的主要原因。应用表面织构可以改变齿轮副摩擦界面的摩擦学特性，为齿轮减摩降磨技术提供了一条新途径。介绍现有齿轮副齿面抗摩擦和磨损的主要方法，从理论上分析应用表面织构化齿轮减摩的可行性；分别综述表面织构技术在齿轮润滑和提高界面摩擦学特性方面的研究现状与进展，同时分析齿轮表面织构减摩机制、表面织构特征参数研究及表面织构设计方法方面存在的问题，提出后续应重点针对极端工况下的齿轮织构作用机制、特征参数与润滑效果关系及多变量齿轮织构设计方法开展研究，并展望齿轮表面织构技术对齿面减摩重要意义和应用前景。

摘要:人工关节的摩擦磨损问题仍然是基础研究中最重要的问题，借助表面改性技术改善假体的摩擦学性能是人工关节未来发展的必经之路。从润滑角度考虑，对假体关节材料摩擦性能的研究主要集中在表面功能化润滑结构设计以及新型仿生润滑剂研究两方面。针对功能化润滑结构，介绍表面织构设计以及聚合物刷的应用，分析表面织构参数对不同运动工况下摩擦副摩擦性能的影响，阐述表面织构的润滑机制；总结不同种类的聚合物刷结构对摩擦体系耐磨性能的调控，阐明“刷型”结构在摩擦界面的水润滑特点，提出环境介质对聚合物刷结构及性质的影响作用。针对关节润滑剂，介绍传统的关节滑液组分向聚合物仿生润滑剂的拓展。指出微/纳结构的嵌套设计与协同润滑以及润滑剂结构仿生与功能仿生的结合，将是未来的重要发展方向。