摘要:湿式摩擦副滑摩过程温度场与应力场相互耦合作用，温度场分布受到多种因素影响，其中压力、旋转速度、润滑流量作为湿式摩擦副工作参数对其温度场的影响尤为显著。在理论分析基础上，采用有限元数值模拟分析与实验研究相结合的方法，对摩擦界面温度场时空分布特性进行研究，同时研究界面温度场在摩擦副工作压力、相对转速和润滑流量作用下的变化规律。研究表明：在对偶钢片和摩擦片近外径侧更易出现高温和应力集中区，且对偶钢片相对于摩擦片更易出现温度和应力分布不均匀情况；温度场中高温集中区与应力场中应力集中区相对应，最大温度随着压力增加、相对转速增大、润滑流量减少而显著上升，该结果得到试验结果的验证。

摘要:使用环块磨损试验机和表面形貌仪，选用不同摩擦副材料和通过控制磨损距离、载荷以及转速等变量，研究磨损率的变化，验证一种基于Archard磨损计算模型的数值计算方法。结果发现：磨损深度随磨损距离的变化由一开始的迅速增加逐渐变慢，最后趋向于稳定增加；摩擦副材料的改变对磨损率大小的影响十分剧烈；磨损率随着载荷的增大而增大，但二者之间不是简单的线性关系；忽略温度变化的影响时，磨损率与磨损速度的大小无关。实验证明，该计算模型对不同材料、不同载荷的磨损量计算结果，均与实际实验所得的磨损量吻合良好，但在磨痕深度较浅时相对误差较大。

摘要:为了研究沟槽形状对O形橡胶密封圈密封性能的影响，利用有限元分析软件ANSYS对装配在燕尾沟槽中的O形橡胶密封圈进行建模，分析其在不同压缩率和介质压力下的变形与受力情况，获得对应的最大Von Mises应力、最大剪切应力、最大接触压力的分布情况，并与矩形槽的情况进行对比。结果表明：在不同压缩率和不同介质压力时，O形密封圈与燕尾沟槽配合使用时的最大Von Mises应力、最大接触压力均大于与矩形槽配合使用时，特别是在介质压力较高时，说明与燕尾沟槽配合使用时O形密封圈密封效果更好。

摘要:考虑空穴效应和轴瓦界面滑移效应，运用Fluent建立滑动轴承两相流模型，研究不同滑移区域、转速和黏度对油膜承载力及气穴分布的影响规律。研究表明：复合滑移表面比完全滑移和无滑移表面更能提高油膜压力和承载力，同时复合滑移表面能降低高体积分数空穴比例；转速增加能提高油膜压力和承载力，但油膜的高体积分数空穴比例会增加；黏度增加虽然能增加轴承承载力，但同时也加剧了发散楔区域的空化现象，使油膜稳定性下降。

摘要:以发动机滑动轴承为研究对象，综合考虑轴颈倾斜问题和实际轴承安装过程中部分轴承悬置在曲轴箱，建立发动机主轴承全约束和局部约束模型，综合考虑实际轴瓦与轴承机座之间关系，建立全约束和安装接触2种工况，采用变形矩阵法计算轴瓦的径向变形量，考虑到有限元网格和有限差分网格密度不一致，采用二维插值法将各节点的径向变形量代入到对应的有限差分网格节点上，分析弹性变形对滑动轴承润滑性能参数的影响。结果表明，考虑轴瓦弹性变后轴承最大油膜压力有所减小，最小油膜厚度增幅较小；随着偏心率增加，计及弹性变形的轴承端泄流量、承载力、工作力矩均变大；随着转速的增加，计及弹性变形的油膜压力、端泄流量、承载力、工作力矩均减小。

摘要:根据摩擦自激振动引起钢轨波磨的观点，建立地铁小半径曲线轨道钢轨波磨预测模型；在原有的轮轨系统有限元模型之上将车轮和车轴分离开来，建立带有摩擦接触属性且设置过盈配合的轮轴接触关系模型，探讨车轮和车轴过盈配合模拟方式和整体式轮对模拟方式对波磨预测结果的影响。结果表明：轮对采用车轴和车轮过盈配合模拟方式得出的轮轨系统主要不稳定振动频率，更接近现场实测的波磨频率，表明轮对采用过盈配合模拟方式时计算结果要优于整体式轮对模拟方式，从而可提高钢轨波磨预测的准确性。利用建立的钢轨波磨预测模型研究了单侧轮轨摩擦因数对钢轨波磨的影响，结果显示，控制外侧轮轨的摩擦因数对钢轨波磨影响较小，适当减小内侧轮轨的摩擦因数有助于抑制钢轨波磨。

摘要:基于CFD建立球面螺旋槽动静压气体轴承气膜的有限元模型，数值计算气膜网格点上的压力分布，模拟气膜瞬态流场中复杂的气体流动，得到气膜的压力分布、承载力以及动态特性系数。结果表明：增加供气压力可以有效地增强静压效应，减小气膜厚度和增加转速有助于增强动压效应，动静压效应耦合可以提高轴承承载性能，偏心率为04~05，平均气膜厚度为8~12 μm，供气压力为05~06 MPa时，产生的动静压耦合效应明显，从而可增加气膜的承载性能和轴承高速运行的稳定性；轴承刚度系数随着气膜厚度的增大呈先增加后减小的趋势，随着偏心率的增加而增加；轴承阻尼系数随着气膜厚度和偏心率的增加变化较为复杂，但整体上呈增大的趋势，因此，合理地选取气膜厚度和偏心率能够提高轴承承载性能，改善其动态特性，提高球面动静压气体轴承运行稳定性。

摘要:根据HLB值，通过对表面活性剂Tween85及油酸的复配，制得含石墨烯纳米颗粒的铜板带轧制乳化液。静置观察了乳化液的稳定性，并测定了乳化液对紫铜的润湿性。通过CFT1型多功能材料表面性能综合测试仪对乳化液的摩擦学性能进行了研究。结果表明：表面活性剂的复配提高了乳化液的稳定性、润湿性。相对于不含石墨烯的乳化液，添加质量分数006%石墨烯后，平均摩擦因数降低了15%，磨损面积减少19%。摩擦过程中乳化液中的石墨烯进入摩擦界面形成连续保护膜，且由于其片层之间较小的剪切力，通过层间滑移，提高摩擦学性能。

摘要:对某地铁线路轮轨磨耗进行现场测试，掌握了该线路轮轨磨耗特征。利用动力学软件UM建立地铁车辆-轨道动力学模型，采用Hertz接触理论和FASTSIM算法分别计算轮轨法向力和切向力，结合Archard磨耗模型对小半径曲线外轨轨侧润滑的减磨效果进行预测，提出小半径曲线钢轨磨耗控制措施。钢轨磨耗测试结果表明，由于该线路小半径曲线外轨缺乏有效润滑，导致外轨以侧面磨耗为主，曲线半径越小侧磨越严重。仿真结果表明，小半径曲线采用外轨轨侧润滑的方式能显著降低钢轨侧面磨耗量；在半径为350 m的曲线外轨侧施加润滑可使外轨磨耗降低9%~34%；当半径为650 m时，外轨侧面润滑的减磨效果已不明显。根据仿真结果，建议半径600 m以下的曲线对外轨轨侧进行适当润滑，可有效缓解钢轨磨耗。

摘要:为准确获取铁谱图像中磨粒几何形状和特征参数，提出一种图像处理算法并对其进行验证。针对铁谱图像底色特征及磨粒特征提取精度要求，提出基于反相操作的铁谱图像灰度图转化方案，得到边缘清晰的铁谱灰度图；提出一种三段式阈值分割方案，利用腐蚀和膨胀操作解决二值化对铁谱图像有效磨粒区域的影响，讨论油污等干扰因素的消除策略；确定磨粒特征参数及磨粒识别方案，完成标准的正常滑动磨损图像处理和某实际的齿轮箱磨粒铁谱图像处理验证。结果表明：所提出的算法能够准确提取铁谱图像中磨粒所在区域的几何特征，通过磨粒标定计算得到了8个特征参数值，证明齿轮箱正处于滑动磨损状态。

摘要:将极限学习机(ELM)应用于铁谱磨粒模式识别中，从磨粒彩色图像中提取出磨粒的形状尺寸、颜色、纹理3个方面的特征参数作为ELM的输入，以正常滑动磨粒、严重滑动磨粒、球状磨粒、切削磨粒、氧化物磨粒这5种类型磨粒作为ELM的输出，建立基于ELM的磨粒分类器；将3个方面的17个特征参数进行排列组合建立不同的模型，通过对比实验及分析，确定出最优的模型和磨粒分类器；通过实验比较基于ELM与基于BP神经网络的磨粒分类器性能。结果表明:基于ELM神经网络的磨粒分类器的识别速度平均为150 ms，准确率最高为96%，基于BP神经网络的磨粒分类器的识别速度平均为250 ms，准确率最高为90%。因此，基于ELM的磨粒分类器识别速度更快、准确率更高。

摘要:研究发现小孔节流器导向锥角也是影响空气静压轴承动静态性能的重要因素之一，且导向锥角大小在加工中易于控制。为揭示导向锥角的大小对轴承动静态性能的影响规律，通过建立空气静压止推轴承节流器理论模型，利用FLUENT软件，对不同导向锥角节流器出口的压力分布和气腔内涡核分布进行有限元模拟；结合DOE仿真实验，获得了不同导向锥角下轴承的静态特性曲线。结果表明：减小节流器导向锥角，可以减缓节流孔出口压力骤降，气腔内涡核数量减少；随着导向锥角的增大，轴承的承载力和质量流量减小，而轴承刚度在小幅度增加后趋于一致。因此，使用小导向锥角的节流器可有效地提高轴承的稳定性和承载力。

摘要:选择矿物油、部分合成油、全合成油作为自动变速箱油基础油，将不同的极压抗磨剂T203、T307、T306加入不同的基础油组合中，通过四球机测试不同极压抗磨添加剂在基础油中的摩擦学特性。试验结果表明：在单一基础油中，T203、T307对矿物油的抗磨性能最优，不同添加量T306在不同基础油中抗磨性能较相近；在极压性能方面,T203、T306在全合成油中的极压性感受性最优,T307在各基础油中极压性能差别不大；其中部分合成油中，合成油的比例对摩擦性能的影响也有不同程度差异；与单剂相比，双剂配合没有明显提高基础油抗磨性。

摘要:以单排节流孔形式的气浮导轨为研究对象，在当前工程上常用的数学模型基础上提出把导轨分为主承载区和端部承载区的改进方案，并编写了相应的承载性能计算器；建立气浮导轨的有限元模型对改进方案的端部压力场进行校验，通过实验对改进方案计算的承载力进行校验。结果表明：改进方案能获得更准确的气膜压力和流场工况；改进前后的气浮导轨承载力数学模型求得承载力随气膜厚度变化的趋势与实验数据一致，但对比实验结果发现，改进后的数学模型平均偏差为133%，较改进前的计算精度提高约61%；尤其当导轨面宽度、节流孔到端部间距、节流孔间距三者有较大差值时，改进模型能更好地指导气浮平台设计。

摘要:活塞往复动密封是活塞压力平衡器核心部件，传统活塞往复密封在深海大压力下容易出现爬行、泄漏等现象。基于传统油压往复密封理论，提出一种新型串联式组合往复动密封结构，该结构以矩形直通式迷宫密封为前置密封，以星形密封圈为主密封。通过有限元分析验证迷宫密封对流体压力耗散作用，并确定出星形圈初始压缩率。研究表明：迷宫密封对流体压力具有明显耗散作用，可为主密封创造有利的密封条件；主密封接触应力大于静水压力，结合密封判定条件，可判定新型组合密封整体性能满足设计要求。

摘要:运用流体力学计算分析传统间隙密封结构应用于高速重载轴承座的可行性。研究发现，当密封盘以工作转速2 000 r/min工作时，传统间隙密封能够实现完全密封所需的最大密封间隙宽度为0556 mm，使用条件苛刻。对传统间隙密封结构进行了改进，增大了间隙密封结构的密封间隙，并在密封盘第一阶凸台上增设了数个气压孔。计算及分析结果表明，改进后的间隙密封结构在密封盘以工作转速2 000 r/min工作时，能够实现完全密封所需的最大密封间隙宽度可达1 mm以上，改善了间隙密封结构的使用条件。实验证明了改进的间隙密封结构能够实现高速重载轴承座的完全密封。

摘要:针对托辊通常采用的迷宫密封和唇形密封存在的不可靠、寿命短等问题，提出基于纳米磁性液体的托辊密封与润滑方案。通过设计托辊内外磁性液体密封件，选用兼顾密封与润滑性能的纳米磁性液体，形成可靠液体密封的同时对轴承进行润滑。利用ANSYS有限元软件分析磁性液体密封结构的磁场强度分布规律，计算密封间隙处磁感应强度和磁性液体密封的耐压能力。仿真结果表明，托辊的磁性液体密封结构设计合理，密封耐压能力满足使用要求。

摘要:基于有限元法，考虑艉轴承材料的非线性力学特性以及各结构参数间的交互作用，对该轴承进行接触分析。采用正交试验法分析腔长、腔数、螺旋角、深浅腔比例等主要影响因素对接触应力及变形量的影响规律，采用控制变量法分析螺旋腔腔角、进/出水孔直径、螺旋腔腔深等次要因素对接触应力及变形量的影响规律，分别得到各参数的优化值。同时利用多目标优化方法，对艉轴承的沟槽直径和内衬外径进行优化，以满足低应力及轻量化的设计要求。优化后艉轴承质量降低了29%，接触应力降低了12%，在达到轻量化的目的同时，显著提高了其力学性能。

摘要:针对船舶柴油机在用润滑油中的磨损监测问题，对某船队14台同型号柴油机在用润滑油进行监测，取得在用润滑油油样共计105个；利用油料发射光谱技术测量21种典型元素的含量，利用铁量仪和磁力方法测量铁磁性磨粒总量。从105个油样中选取铁磁性磨粒质量分数大于0的油样以及Fe元素质量分数大于平均值的油样共计18个。利用滤膜法分析18个油样的非铁磁性磨粒（大于10 μm)，统计了非铁磁性磨粒的最大尺寸和平均尺寸。采用主成分分析法对18个油样的发射光谱数据、PQ值、磁力值、非铁磁性磨粒的尺寸最大值和平均值进行分析。结果表明：主成分分析法可以综合多项磨粒监测参数对柴油机的磨损状态进行聚类。经滤膜图像分析验证，该聚类结果具有可靠性。

摘要:针对磁流变抛光轮长时间使用存在的严重磨损问题，分析磁流变抛光轮磨损原因，建立抛光轮半固着磨粒磨损模型，分析影响抛光轮磨损的主要因素。分析表明：磁流变抛光轮产生磨损的主要原因是回收器处形成的磁密封与抛光轮之间产生的半固着磨粒磨损，其磨损特征表现为介于二体磨损和三体磨损之间；磁场和磁链的变化是磨损率改变的根本原因，影响抛光轮磨损的主要因素为回收器间隙、抛光轮转速、抛光颗粒的含量和尺度。通过实验研究3种主要因素对抛光轮磨损的影响规律。结果表明：磨损率随回收器间隙的增大而减小，随着抛光轮转速、抛光颗粒的尺度和含量的增大，先增大后减小。实验结果与理论分析结果相吻合，验证了建立的半固着磨粒磨损模型的正确性。

摘要:以十二烯基琥珀酸（T746）、甲醇、二乙醇胺为原料，采用两步法合成了一种水溶性防锈添加剂十二烯基琥珀酸二乙醇酰胺（T746-X），通过正交试验确定最佳反应条件。采用傅立叶变换红外光谱仪表征有机合成产物的结构；通过湿热法、电化学极化曲线和交流阻抗谱（EIS）研究其在水基切削液中的防锈性能，根据JB/T 7453-2013半合成切削液行业标准对该切削液各项性能进行检测。红外光谱分析显示合成产品为一种脂肪烃醇酰胺类化合物；湿热法和电化学方法分析结果表明，防锈剂T746-X能提高半合成切削液体系的防锈性能；防锈剂T746-X质量浓度为375 g/L的半合成切削液稀释液具有良好的防锈性能，且各项性能均符合JB/T 7453-2013技术要求。

摘要:针对常规环空排气阀采用的橡胶密封易受高温、高压强腐蚀气体侵蚀而失效的难题，设计一种具有双弧面金属密封结构的新型环空排气阀。采用有限元方法，分析不同下入深度时新型环空排气阀金属密封的应力与接触压力分布以及密封接触宽度的变化。结果表明：该阀在下入深度小于等于600 m时，最大Mises应力大于壳体材料屈服强度，最大接触压力为壳体材料屈服强度的1~137倍，而密封接触宽度基本保持不变，能够实现金属密封。对新型环空排气阀进行了开启压力和密封压力实验，模拟数据与实验数据大致吻合，表明该阀在下入深度小于600 m，密封压力不大于45 MPa的条件下，具有良好的连通、密封上下环空的功能。

摘要:高铁齿轮箱在用油在过电状态下会提前失效，影响列车的正常运维。通过台架实验模拟高铁齿轮油在过电状态下的失效，探究过电电压和击穿时间与油品的色度、黏度、酸值、生成物、电极损伤之间的对应关系。实验结果表明：在实验设定条件下，临界击穿电压约为1 500 V；在实验加载电压达到2 500 V，击穿次数58次后，油中生成物明显增多；实验电极表面在实验完毕出现少量点蚀剥落。