摘要:非均匀供气可以实现静压气体轴承的刚度调节，增强轴承的承载能力。为了探究非均匀供气条件对静压气体轴承内压力分布和静态特性的影响，以双排供气径向气体轴承为研究对象，采用数值计算对不同供气方式（变压供气孔位置、区域范围）和供气压力下轴承的静态特性进行了研究。数值计算结果表明：变压供气孔的位置对轴承的静特性有较大影响；当在主要承载区内增大供气压力时，可显著增强轴承的动静压效应；增加压力可变的区域范围有助于提升轴承承载力，但耗气量也相应有所增加；增加承载侧供气压力和减小非承载侧供气压力都可以有效提升轴承承载力，后者还可以减小气体总流量；承载侧与非承载侧的供气压差越大，越有利于轴承承载力的提升。

摘要:为提高轴承钢表面性能，提出一种化学复合镀工艺。采用“机械搅拌+化学分散”相结合的方式在轴承钢表面制备Ni-P-Nano PTFE镀层，利用UMT摩擦磨损试验机对比研究轴承钢、Ni-P镀层和Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能，并研究不同载荷、不同频率条件下Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦学性能。结果表明：复合镀层表面均匀平整致密，且与基底结合强度高；与轴承钢相比，Ni-P-Nano PTFE镀层的摩擦因数降低了55%，磨损率降低了31.07%，对偶钢球的磨斑直径降低了34.19%；在载荷不高于20 N、频率不高于15 Hz条件下Ni-P-Nano PTFE镀层拥有较长的服役寿命，经过长时间的往复摩擦仍未失效。Ni-P-Nano PTFE镀层能够显著提高轴承钢的抗磨减摩性能，研究结果可以为航空、机械、化工等领域的材料表面设计提供一种新的思路。

摘要:为改善涂层在真空、高温等苛刻条件下的摩擦学性能，利用中频直流磁控溅射技术在硅片和316L不锈钢上沉积了CrN和CrN/Ag涂层，利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对涂层的成分及相结构进行了表征，通过划痕测试仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机测试了涂层的力学及摩擦学性能。结果表明：添加Ag元素以后，CrN/Ag涂层硬度及承载能力有所减小，但结合强度增加；真空高温环境下CrN与CrN/Ag涂层摩擦因数随温度升高呈下降趋势，其中CrN涂层通过软化镀层减小剪切强度和阻力，从而减小摩擦因数，CrN/Ag涂层主要通过高温产生的热驱动力诱导表面Ag润滑膜的形成来减小摩擦因数；CrN涂层依靠自身剪切特性参与摩擦，而CrN/Ag涂层在真空高温下具有自润滑和持续润滑性能，作为自润滑零部件具有潜在的应用价值。

摘要:为研究润滑油中含有微小固体颗粒时对缸套-活塞环润滑性能的影响，采用格子-波兹曼方法（LBM）建立含有固体微颗粒的活塞环润滑离散模型，针对活塞环润滑特点进行油膜边界条件处理，研究单个及多个颗粒对于润滑的影响，同时分析颗粒形状、分布及位置对活塞环润滑的影响。研究表明：当颗粒距离活塞环较近时，对于活塞环附近的油膜压力影响较大；当颗粒位于油膜破裂边界附近区域时，由于颗粒的存在导致油膜压力场出现负压，并且出现回流区，这将有可能导致颗粒堆积进而造成磨损；无论是单个颗粒还是多个颗粒都会使油膜压力有明显突变，而多个颗粒时影响的润滑区域更大，这种突变会导致活塞环运动的稳定性变差，从而影响发动机的性能。

摘要:采用一步水热法合成一种新型的纳米二硫化钼包覆的碳纤维抗磨填料CF-MoS2纤维杂化体，将不同接枝量的纤维杂化体作为增强剂，制备一系列以聚四氟乙烯基体的复合材料；对复合材料的结晶结构、热性能、微观结构进行了表征，并讨论其摩擦学行为和相应的磨损机制。结果表明：与未处理的碳纤维相比，制备的纤维杂化体有更大的比表面积和表面粗糙度，相比传统润滑相和增强相的二元复合填料，纤维杂化体与基体的界面结合力更强；相应的具有最佳综合性能的复合材料与纯聚四氟乙烯基体相比，最初分解温度和最快分解温度分别提高了8.4和8.0 ℃，拉伸强度和断裂伸长率分别提升了20.8%和24.9%，摩擦因数在常温和200 ℃下分别下降了8.2%和25.2%，磨损率也降低了2个数量级，这主要源于杂化体中MoS2 和CF之间的协同增强效应。

摘要:基于点接触瞬态非牛顿热弹流模型，在ZrO2-Steel接触副两表面分别设计出横向连续波状粗糙形貌，模拟在滚滑工况下各横峰间的互相影响过程，同时分析横峰参数及接触固体尺度对接触区润滑性能的影响。结果表明：选用导热系数小的氧化锆陶瓷为快速表面会得到更厚的油膜厚度；接触副表面的连续横峰在相对运动过程中会产生局部高压、高温现象，摩擦因数波动变化，总体呈现减小的特点；接触固体尺度越大，热效应越明显，接触区内整体膜厚越厚，摩擦因数越小。研究表明，在ZrO2-Steel接触副表面设计出连续波状横峰可起到减小摩擦因数，改善摩擦学性能的目的。

摘要:滑动轴承在工作中会有杂质颗粒混入，为研究杂质颗粒对轴承润滑特性的影响，基于流体润滑理论，建立考虑杂质颗粒的流体动压滑动轴承动静特性数学模型。采用有限体积法和一阶迎风对控制方程进行离散，采用SIMPLE算法对离散后的方程进行求解，分析颗粒含量对油膜承载力和摩擦力的影响；同时采用动网格-弹簧光顺技术更新轴颈移动后的体积网格，求解轴承的动特性系数，分析杂质颗粒对轴承动特性系数的影响。结果表明：随着颗粒含量的增加，油膜承载力和摩擦力先增大后趋于稳定，表明杂质颗粒在一定程度上可提高油膜的承载力，但也会增大摩擦力；油膜温度以进油口为中心左右轴向对称分布，在轴向方向上油膜温度先降低后升高；考虑杂质颗粒后油膜的4个刚度系数数值均减小，而油膜阻尼系数Cxx、Cxy减小，Cyx、Cyy增大。

摘要:为研究微扰下的波度端面机械密封的动态特性，基于流体润滑理论和小扰动法，考虑液膜空化建立计入JFO边界条件的微扰膜压控制方程，数值求解密封端面液膜三自由度微扰下的动态刚度和阻尼系数，分析几何参数和操作参数对波度端面机械密封动态特性系数的影响规律。结果表明：随着介质压力的增大，液膜动态刚度和阻尼系数均增大，有利于提升密封动态稳定性；高转速下虽液膜动态刚度系数增大，但液膜阻尼特性变差，密封工况运行易产生失稳；随着波锥比的增大，液膜动态刚度和阻尼系数均增大；波数约为8、坝宽比约为025时，液膜动态刚度和阻尼系数能得到相对优化结果。

摘要:为探讨热流固耦合下柱塞泵配流副参数对摩擦性能的影响，建立配流副的润滑模型，采用有限差分法对雷诺方程、能量方程和弹性变形方程进行求解，考虑黏度-温度、黏度-压力的关系，利用松弛迭代法求得热流固耦合下油膜压力、弹性变形与油膜温度分布的数值解，并运用MATLAB得到油膜压力、弹性变形、油膜温度分布云图；分析配流副参数对油膜承载力、摩擦力、摩擦转矩和摩擦因数的影响。结果表明：缸体倾斜角度和初始油膜厚度对油膜承载力的影响较大，增大缸体倾斜角度和减小初始油膜厚度，可提高油膜承载能力；减小润滑油黏度、增大初始油膜厚度能有效降低润滑摩擦过程中的摩擦力和摩擦因数。

摘要:根据微米级表面织构的形貌参数对比分析2种润湿模型下接触角计算公式，采用飞秒激光系统在不锈钢表面加工4种形貌的表面织构，随后在织构化表面通过物理气相沉积TiAlN涂层沉积，得到“织构+TiAlN涂层”的表面。通过实验测量涂层沉积前后、表面织构加工前后固体表面接触角，确定适用于微米级尺度的润湿接触角计算模型，并分析不同测量条件下表面织构形貌参数影响织构化表面润湿性能的作用机制。结果表明：沉积的TiAlN涂层对不锈钢表面润湿性能的影响非常有限，表面织构形貌参数对润湿性能有一定的影响；在微米级尺度上，Wenzel接触状态下的接触角计算公式更适用，其计算结果也更接近织构化表面接触角的实际测量值；单个织构的方向性和多个织构间的排列方式对润湿性能影响较大，织构的投影长度越大，接触角越小，润湿性能也越差。

摘要:为探究冲击载荷对滚滑轴承润滑性能的影响，设计一种轮子扁疤系统，以模拟轴承受到的循环冲击载荷，利用数值分析法对比研究冲击载荷作用下滚滑轴承的润滑特性及不同工况对滚滑轴承滚子润滑的影响。结果表明：滚滑轴承的滚子润滑受冲击载荷的影响小于滚动轴承；冲击载荷发生前，滚滑轴承滚子油膜有高于油膜中心压力的第二峰值压力，油膜出口区有明显缩颈现象，随冲击载荷的增大，第二峰值压力虽会逐渐减小，但不会消失；冲击载荷频率越大，最小油膜厚度越大，冲击载荷幅值越大，滚子油膜厚度越薄；滚子油膜厚度随润滑油黏度、转速的增加而增加。

摘要:为提高气浮支承计算效率，以气浮表面布置径向均压槽的气浮支承为研究对象，提出一种计算径向均压槽气浮支承承载力的阻抗模型，利用CFD数值仿真验证阻抗模型的可行性，并分析均压槽深度、半径及角度对阻抗模型的影响。结果表明：该阻抗模型可计算不同截面形状的径向均压槽和无均压槽2种模型的承载力，且利用阻抗模型计算气浮支承承载力与CFD数值仿真计算结果具有较好的一致性；在气膜较小时，气浮支承表面布置均压槽结构能提高系统的阻抗系数，可有效提高气浮支承承载力；均压槽的深度、半径对系统的阻抗系数影响较大，而均压槽角度对系统的阻抗系数影响较小。

摘要:为进一步提高ZL109铝合金的耐磨性能，在微弧氧化电解液中加入碳纳米管添加剂，探究碳纳米管对ZL109铝合金微弧氧化陶瓷层生长及耐磨性能的影响。在电解液中分别加入04~2 g/L碳纳米管，在双极性脉冲恒压模式下制备得到ZL109铝合金微弧氧化陶瓷层；从表面特征、微观形貌、厚度、物相组成等方面进行陶瓷层生长行为的分析，并利用往复式摩擦磨损试验机探讨陶瓷层的耐磨性能。结果表明：碳纳米管电解液添加剂对陶瓷层生长过程影响较大，显著改变了陶瓷层的基本特征，使得原有表面的孔隙率和孔径显著下降，但过高的碳纳米管浓度会导致表面出现显著的不均匀的突起；碳纳米管未直接参与陶瓷层成膜，而是通过自身的较高的存储介电微充电能力影响了微弧放电过程中单位通道面积内生成的氧化产物的量，从而对陶瓷层各项特征产生显著的影响；添加碳纳米管后陶瓷层摩擦因数有所增大，但耐磨性能大幅提升，其中添加12 g/L碳纳米管制备得到的陶瓷层具有较好的耐磨性能，具有较低且稳定的摩擦因数。

摘要:螺栓连接广泛运用于航空航天与机械工程等领域，其承载能力与剪切刚度是衡量连接可靠性的重要指标。以单搭接螺栓组连接板为研究对象，从分析螺栓连接板的剪切失效过程出发，建立螺栓连接板的等效剪切刚度模型，应用静力拉伸实验测试螺栓连接板的位移载荷响应曲线，讨论螺栓组布局对承载能力和刚度的影响。结果表明：螺栓组布局角度对连接板的承载能力和剪切刚度有一定的影响，布局角度从0°增加到45°时承载能力和刚度逐渐减小，布局角度从45°增加到75°时承载能力和刚度逐渐增大；螺栓组布局角为0°时，连接板承载能力与等效剪切刚度最大，而布局角为45°时最小；不同布局角下连接板的承载能力最大约相差11.05%，等效剪切刚度最大约相差12.02%。

摘要:为了探究不同结构及运行参数对双唇Y形密封性能的影响以及最优动态密封参数组合,利用ABAQUS有限元分析软件模拟分析双唇Y形拉杆密封在静压状态下的密封性能，通过改变第二内唇的左右倾角、轴向位置和过盈量，研究参数变化对双唇Y形拉杆密封性能的影响。分析动态密封下工作压力、活塞杆运行速度和密封件粗糙度对双唇Y形圈的摩擦力矩、泄漏量的影响。并利用田口试验设计方法对密封圈参数进行优化，确定参数的最佳水平。结果表明:随着第二内唇过盈量增大，两个唇最大接触压力均随之增大，而轴向位置对第二内唇最大接触压力影响不明显；当第二内唇左倾角大于25°、右倾角大于30°后最大接触压力波动显著增加；密封圈与活塞杆间的摩擦力随着密封件粗糙度、密封压力的增加而变大，而往复速度对摩擦力影响不大；当粗糙度大于0.95 μm时密封出现外泄漏，密封压力的增加使密封圈的净泄漏量逐渐减小。研究的双唇往复密封最佳动态密封参数组合为工作压力8 MPa、粗糙度0.9 μm、活塞杆运行速度10 mm/s。该研究结果可为具有微小扭转或弯曲变形工况下的液压缸拉杆密封设计提供参考。

摘要:为进一步改进椰子油的润滑性能，采用己二酸与三羟甲基丙烷先酯化合成中间体，再与椰子油脂肪酸反应制备椰子油脂肪酸己二酸三羟甲基丙烷复合酯(简称复合酯)，并测试复合酯的FTIR红外光谱、流变学性能、热-氧稳定性、摩擦学性能、水解稳定性、海洋微生物降解性等。结果表明：该复合酯具有良好的流变学性能和热稳定性，其40 ℃的黏度为114 mm2/s，黏度指数为159，倾点为-6 ℃，热分解起始温度为300 ℃，能满足较为苛刻的机械工况要求；复合酯还具有良好的摩擦学性能，相同条件下承载能力为椰子油的2.6倍，而且与复配添加剂(二烷基二硫代磷酸锌+十八胺)具有良好的感受性和配伍性能。所制复合酯的水解稳定性高于椰子油，海洋微生物14天的降解率大于80%，是一类性能优良的绿色酯类润滑油。

摘要:设计一种新型油气润滑系统油气混合器，对其工作原理、结构设计、流场流型及油气管末端供油情况进行研究。建立包括螺旋管的流体域模型，将整个流体域分为润滑油初始区域、油气混合区域、螺旋管区域和末端直管区域。利用Fluent软件进行数值仿真模拟，建立瞬态模型分析单次打入润滑油的情况下油气两相流的形成机制，提出新的油气混合理论模型。研究结果表明：新型油气混合器结构紧凑，能实现精确定量的油气供给；高速压缩空气能够将润滑油分为两部分，一部分润滑油附着在管壁上以较低的速度向前流动，另一部分随着空气以较高速在管道中心向前流动，从而使得润滑油能够在较短时间内均匀分布在整个管道的管壁之上；在油气管末端，由于背压的影响，润滑油的分布复杂多变，但仍能保证油的连续供给。

摘要:针对液压缸传统的活塞密封，如接触密封、间隙密封存在的不足，将接触密封与间隙密封沿活塞轴向有机集成，提出一种新型串联式组合密封结构。建立该结构的数值分析模型，通过数值仿真获得流场压力分布、密封圈变形与内泄漏特性，以及结构参数对密封性能的影响规律。结果表明：在进出口压力相同的情况下，相比于接触密封，组合密封的内部结构中压力损失更大，密封圈受到的压力和冲击更小，有利于减少密封件变形；组合密封结构中端部的间隙密封对油液实施了阻滞，使中间的密封圈承受的油液冲击和压力变弱，因而密封圈变形更小；组合密封的多级密封结构能更好地屏蔽泄漏，提升密封性能；组合密封内泄漏受间隙密封长度、密封间隙和油液压力的影响，增大间隙密封长度、减小密封间隙和油液压力，可减少泄漏量。内泄漏物理实验进一步表明，该组合密封能有效减少内泄漏量，提高密封性能，且在密封圈出现损伤故障时，仍能在很大程度上抑制或减少内泄漏，提高密封效果与可靠性。

摘要:提出基于粒子群优化（Particle Swarm Optimization，PSO）的极限学习机（Extreme Learning Machine，ELM）的液压油性能衰退预测方法。以L-HM46抗磨液压油为研究对象，设计液压油性能衰退实验，检测油液的黏度、张角、水分含量、衰退度。基于提出的液压油性能衰退预测方法，利用遍历搜索和PSO算法分别对ELM的外部、内部参数进行优化选取，从而建立最优的性能衰退预测模型。将油液的黏度、张角、水分含量作为模型输入特征向量，衰退度作为模型输出，采用PSO-ELM性能衰退预测模型对液压油性能进行仿真分析。结果表明：PSO-ELM算法计算结果与实验数据吻合较好；PSO-ELM算法预测精度达到了98.47%，高于ELM算法的预测精度，表明PSO-ELM算法能更准确地预测液压油的衰退情况，为确定换油时机提供参考。

摘要:采用多弧离子镀方法，在不同偏压和靶电流下在GH05合金试样表面制备系列CrN薄膜，利用扫描电子电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、多功能材料表面试验仪对薄膜的微观组织结构和力学性能进行测试分析。利用盐雾磨损试验机的球-盘摩擦方式研究各CrN薄膜在去离子水环境下与Si3N4球对磨的摩擦学性能。结果表明：随着偏压增大，CrN薄膜表面微颗粒大小逐渐减小，硬度增大，结合力先增大后减小，随着靶电流增大，CrN薄膜表面凹坑逐渐减小，硬度减小，结合力先增大后减小；随着偏压增大，CrN薄膜的平均摩擦因数先增大后减小，磨损体积先减小后增大，随着靶电流增大，CrN薄膜的平均摩擦因数先减小后增大，磨损体积先减小后增大，当偏压为-80 V，靶电流为100 A时制备的CrN薄膜在去离子水环境下具有最佳的摩擦学性能；CrN薄膜在去离子水环境下的磨痕形貌主要呈现磨粒磨损的沟槽形貌，同时表现出抛光效果。

摘要:为了研究双S型辐板车轮对钢轨波磨的影响，基于饱和蠕滑力引起轮轨系统摩擦自激振动从而导致钢轨波磨的理论，使用ABAQUS软件，分别建立小半径曲线正双S型辐板车轮和反双S型辐板车轮轮轨系统有限元模型，并用单S型辐板车轮进行模型的验证;采用复特征值分析法，研究双S型辐板弯曲方向、弯曲程度和辐板厚度对钢轨波磨的影响。结果表明:正双S型辐板车轮是一种无波磨车轮，且弯曲程度和辐板厚度对钢轨波磨无明显影响；而反双S型辐板车轮容易引起钢轨波磨，且辐板弯曲程度越大，越容易引起轮轨系统不稳定振动。

摘要:针对飞机液压系统管路泄漏控制问题，建立液压系统管路连接件有限元模型，研究摩擦因数、拧紧力矩及轴向装配偏差3个因素对管道密封性能的影响规律。对3个因素的取值空间进行拉丁超立方采样，通过有限元仿真计算得到大量的仿真样本；利用支持向量机回归模型对仿真数据进行拟合，得到有限元计算代理模型。利用该代理模型代替复杂的有限元计算对3个因素对管道密封性能的影响进行评估，证明该代理模型评估结果与有限元仿真结果具有很好的一致性。计算结果表明：在拧紧力矩一定的情况下，密封面上的摩擦因数增大则密封性降低；在摩擦因数一定的情况下，拧紧力矩增大，密封性则增加；在摩擦因数和拧紧力矩一定的情况下，轴向偏差对密封性能有一定影响，轴向偏差从负到正增加，密封性能变得更好。研究结果对于制定合理的装配标准、有效地控制管路系统的故障、提高管路系统的可靠性具有重要意义。

摘要:核主泵推力轴承摩擦副采用的润滑介质黏度较低且轴承工作于高温高压等极端工况下，采用超声技术对润滑膜分布进行精确测量时，要考虑环境因素的影响。建立核主泵推力轴承润滑膜分布的超声检测模型，并在模拟试验台上进行推力润滑状态的实测。在对测试结果的分析中考虑测量时温度和压力等环境因素的影响，分析环境因素对超声检测精度的影响程度。结果表明：在启、停阶段推力轴承处于边界润滑状态，考虑温度和压力影响时润滑膜厚值最大会增大加38.5%；在额定转速下推力轴承处于流体润滑状态，考虑温度和压力影响时润滑膜厚值最大会增大加39.8%。

摘要:以某潜水器大型舱段连接处使用的三角密封结构为研究对象，建立O形圈与三角形沟槽接触的非线性有限元分析模型,仿真分析三角密封结构的橡胶材料硬度、O形圈内径、沟槽倒角尺寸、沟槽圆角尺寸对密封性能的影响规律。结果表明：橡胶材料硬度、沟槽倒角尺寸对密封性能影响较大，O形圈内径与沟槽圆角尺寸对密封性能影响较小；随着橡胶材料硬度的增加，O形圈密封能力增强，但在相同液体压力条件下，橡胶材料硬度越大O形圈应力越高，增大了O形圈被破坏的可能性，因此，在保证密封性能的前提下，要尽可能选取硬度小的O形圈；随着沟槽倒角尺寸的增加，O形圈的密封性能不断下降，同时应力水平也逐渐降低，因此，设计沟槽倒角尺寸时，在保证密封性能的前提下，要尽可能选取大的倒角尺寸。

摘要:以核电厂CRF循泵齿轮箱系统为对象，对油液在线监测系统的监测结果及可靠性开展分析。基于工况环境和特点，选择监测指标并设计相应的监测系统进行现场部署。通过对齿轮箱的在用油指标监测，系统分析水分、黏度、温度、污染度及各指标间的相关性，并与离线检测的数据进行对比分析。结果表明：设计的CRF循泵油液在线监测系统能真实反映油液各指标的实时状态，各指标变化趋势符合油液实际规律，与离线检测数据偏差在正常范围内。设计的油液在线监测系统在核电循泵中的应用可靠性高，能以此为依据进行故障预警及诊断。