摘要:为了优化配方并提高无石棉垫片的性能，以加入多壁碳纳米管（MWCNTs）的无石棉垫片为研究对象，对MWCNTs和无石棉垫片的主要组成材料进行均匀配方设计，对制备的无石棉垫片材料进行拉伸强度、压缩率与回弹率、密度和老化系数的性能测试；采用多元线性回归分析建立垫片各项性能与材料配方之间的回归模型，并进行验证。结果表明：综合性能最优时的配方（按质量分数）如下：多壁碳纳米管2.48%、QY棉18.58%、矿物棉23.22%、高岭土23.22%、云母6.19%、滑石粉13.93%、纸浆12.38%；得到的回归方程式可以用来预估垫片材料的各项性能；不同组分材料对垫片材料性能的影响不一样，其中MWCNTs的含量对垫片的各项性能影响最大，且MWCNTs的加入能改善复合垫片材料的老化性能；随着MWCNTs含量的增加，无石棉垫片的拉伸强度、回弹率、密度和老化系数都增大，但压缩率逐渐减少。因此，在保证垫片材料的压缩率满足要求的前提下，适当增加MWCNTs的含量能显著提高无石棉垫片的性能。

摘要:为研究铜网表面润湿性对油水分离性能影响，以金属氧化法处理后的超亲水-水下疏油铜网为油水分离介质，讨论处理前后空气中水、水下油接触角变化情况。分析不同油样、不同含油体 积分数、不同滤网目数对油水分离性能影响。利用Cell Registers功能进行数值模拟，分析空气中水滴铺展和水下油滴聚集状态。结果表明：处理后的铜网表面形成的Cu(OH)2微结构在空气中呈超亲水性，随着铜网目数增加，水下疏油性增强；油水两相密度差越大、黏度差越大以及含油体积分数越大、铜网数目越大，均能得到较高的油水分离效率；亲水表面的水滴铺展系数随时间增加而逐渐增大，水下疏油表面的油滴铺展系数先缓慢增大后稳定不变。超亲水-水下疏油铜网的应用对提高和强化油水分离性能具有较好的发展前景。

摘要:液压柱塞泵作为液压系统的核心动力元件，其能量转换效率很大程度上决定了整个液压系统的性能和可靠性，而目前采用的能量转换效率模型多为确定性数值模型，没有考虑参数随机性的影响，无法真实反映柱塞泵的实际运行状态。提出了基于Kriging模型的柱塞泵总效率建模方法，选用柱塞泵总效率为可靠性失效判据，分别采用改进一次二阶矩法和Monte-Carlo数值仿真法对柱塞泵总效率进行可靠性和可靠性灵敏度分析。分析结果表明：Kriging模型采用少量的样本模拟的总效率模型具有较高的精度，模拟结果可以获取全面的柱塞泵效率特性；运行工况条件对柱塞泵总效率可靠性灵敏度具有重大影响，不同工况下灵敏度具有较大差异。提出的方法可推广至其他液压泵总效率模型的建立及可靠性灵敏度分析。

摘要:为研究高速、低温涡轮泵机械密封在两相状态下的膜压特性，基于均相流理论，建立包含热效应、离心惯性效应以及实际气体效应的机械密封流体膜轴对称相变模型，以液氧为密封介质分析离心惯性项对流体膜压力和相变的影响机制，研究工况参数对膜压系数的影响规律。结果表明：考虑离心惯性项时，外压式机械密封膜压有所降低，相变程度有所增大；等温条件下，随介质温度升高，膜压系数存在不稳定峰值，非等温条件时，介质温度的轻微变化将影响密封运行稳定；当介质温度大于90 K时，介质压力的增大虽使膜压系数减小，但也使密封稳定性增强；膜厚为2.0 μm时存在膜压系数最大值，密封承载力较大但密封稳定性较差。

摘要:为提高大型重载静压气体止推轴承承载力和刚度，应用FLUENT15.0对直径150 mm的双排孔节流静压气体止推轴承进行模拟，分析供气压力和轴承间隙对止推轴承压力分布以及刚度和承载力的影响，对比分析轴承间隙内的压力变化和流动情况，并通过与文献实验值进行对比，验证了该方法的准确性。结果表明：随着供气压力的增大，轴承上相同位置处的气膜压力增大，刚度和承载力呈线性增加；随着轴承间隙的增加，气体流速出现了从亚音速向超音速的跨越，轴承间隙内气膜压力骤减，轴承的刚度先增大后减小，承载力一直减小，因此，应合理选择轴承间隙，以维持较高的承载力和轴承刚度，且同时避免超音速区域的出现。

摘要:以液压摆动油缸叶片密封为研究对象，基于断裂力学理论，建立叶片密封疲劳寿命预测公式;采用Mooney-Rivlin本构模型表征密封件的力学行为，利用ABAQUS对密封件进行仿真分析，研究预压缩率和工作油压对叶片密封疲劳失效寿命的影响;应用疲劳寿命预测公式，预测了危险截面的寿命值。研究结果表明:叶片密封最容易疲劳断裂的位置位于低压侧靠近叶片槽倒角处；在10%~20%预压缩率下，疲劳寿命值先增加后减小，在12%压缩率时达到峰值；工作油压对密封失效和疲劳寿命的影响最大，工作油压达到10 MPa以后，疲劳寿命急速下降。通过试验样机叶片密封的疲劳断裂位置，间接验证了理论分析的正确性，为摆缸叶片密封疲劳寿命的预测提供理论方法。

摘要:以工业滚子链为工程背景，研究表面沟槽对套筒-销轴铰链副在充分供油条件下的热弹流润滑问题的影响。分析基于长椭圆接触假设，建立稳态热弹流润滑的数学模型，采用纵向和横向2种凹槽的表面织构形式。结果表明：在椭圆接触区长轴两端布置2个对称的纵向凹槽时，可以起到储油的作用，增加局部油膜厚度;在椭圆接触区长轴两端各布置3个对称的横向凹槽时，会引起油膜厚度、压力与温度的急剧变化，增加了动压效应。在接触区端部设置横向凹槽的效果要好于设置纵向凹槽。

摘要:为了提高缸套-活塞环的摩擦学性能，设计了一种仿生排布的菱形凹坑织构，并通过激光刻蚀技术在缸套表面进行加工；在同一转速和不同载荷下，在MWF-10往复式摩擦磨损试验机上进行试验，以探究仿生排布的菱形织构对缸套-活塞环摩擦副摩擦磨损性能的影响，并与使用阵列排布的纹理的缸套以及未经处理的原始缸套进行比较。结果表明：织构的排布形式对油膜厚度的影响较大，尤其在重载荷工况下，合理地优化排布形式能够实现较好的动压润滑效果；仿生排布的菱形织构实现了往复运动方向上纹理特征的全覆盖，能够极大程度上限制磨屑的移动并对磨屑进行收集，有效降低磨损后的表面粗糙度，从而减少磨粒磨损；仿生排布的菱形织构在各试验工况下能够有效提高油膜厚度，提升表面承载能力，实现最佳的润滑效果。

摘要:利用ANSYS/LS-DYNA建立带车轮多边形的三维轮轨滚动接触疲劳裂纹扩展模型，将真实轮轨间瞬态滚滑和高频动力作用考虑在内，分析车轮多边形和连续钢轨裂纹造成的瞬态接触载荷对钢轨裂纹动态扩展行为的影响。速度250 km/h牵引工况的结果表明：零间隙多裂纹对法向轮轨力的影响甚微，但会造成切向轮轨力不可忽略的波动；车轮多边形会造成法向和切向轮轨力显著的周期性波动，如0.1 mm波深23阶多边形会使得各裂纹面最大法向和切向接触力较圆顺工况分别增长19.6%、34.1%；任一裂纹面内法向和切向接触应力在接触斑滚过的0.22 ms内发生了复杂的瞬态变化，进一步导致各裂纹的最大裂尖应力场强度因子的周期性波动，影响裂纹动态扩展行为；随着车轮多边形波深和阶数的增加，上述各种波动的幅度均会变大，加速裂纹扩展。

摘要:为改善低黏度润滑油的摩擦磨损性能和成膜性能，选用纳米TiO2为添加剂，低黏度的聚α烯烃(PAO8、PAO10)和聚醚(PAG)作为基础油，在四球式摩擦磨损实验机上考察纳米TiO2添加剂对润滑油摩擦磨损性能的影响，利用点接触光弹流润滑试验台，研究不同速度、载荷下和纳米TiO2添加量对润滑油成膜性能的影响。结果表明：加入一定质量分数的纳米TiO2添加剂能够明显提高润滑油的抗磨减摩性能，在PAO8、PAG和PAO10基础油中分别加入质量分数0.3%、0.05%和0.3%的纳米TiO2时，摩擦因数和磨斑直径均最小；综合比较摩擦因数和磨斑直径，纳米TiO2在PAO8基础油中表现出最好的抗磨减摩性能，摩擦因数减小了约54.5%，磨斑直径降低了约10.4%；随着卷吸速度的增加，润滑油的最小膜厚也逐渐增加,在相同卷吸速度下，与纯基础油相比，添加一定质量分数纳米TiO2添加剂的最小膜厚明显增加；随着纳米TiO2粒子添加量的增加，最小膜厚增加，表明纳米TiO2的加入可以提高润滑油的润滑成膜性能。

摘要:为探讨铜基粉末冶金闸片与钢盘摩擦副持续制动过程中，盘面温度对摩擦性能的影响和摩擦副表面状态，采用铜基粉末冶金和钢盘配对的摩擦副，利用1∶1高速列车制动试验台，在不同速度和压力条件下进行30 s的持续制动试验，测试制动过程中盘面温度和闸片摩擦磨损性能的变化情况，并观察闸片表面状态。试验结果表明：在持续制动过程中，当盘面最高温度低于350 ℃时，瞬时摩擦因数升高，闸片表面是松散的第三体，表面有剥落坑；当盘面最高温度高于350 ℃时，瞬时摩擦因数降低，第三体流动性增强，表面形成压实的第三体，出现裂纹；当盘面最高温度超过600 ℃时，闸片表面出现龟裂纹，摩擦表面发生大面积的剥落，闸片被破坏。

摘要:梯度功能材料是一种应用广泛的新型复合材料，其制成的齿轮有着独特的性能。为研究梯度功能材料对齿轮的润滑性能的影响，用多重网格法对非对称聚合物齿轮进行瞬态弹流润滑分析，比较均质复合材料齿轮与梯度功能材料齿轮的润滑性能，分析梯度功能材料齿轮分别作为主动轮与从动轮时的齿轮润滑规律，研究梯度功能材料的热性能对齿轮润滑的影响。结果表明：梯度功能材料能够减小齿轮润滑压力，增大润滑膜厚，从而有效改善齿轮润滑；梯度功能材料齿轮作为从动轮时对齿轮润滑较为有利。热弹流润滑分析表明，梯度功能材料齿轮作为从动轮时齿轮啮入的润滑温度较低，其作为主动轮则相对有利于其后的热弹流润滑。

摘要:受多因素的影响，能量方程过于复杂，在结合能量方程求解油膜温度时需对能量方程进行简化，而简化后的能量方程未必能反映真实的油膜温度。为更好地反映真实的油膜温度，建立一种可代入温度实验数据或导入软件计算的温度数据的黏温效应一维计算仿真模型。基于Workbench实现考虑主轴产生变形及黏温效应影响的油膜-主轴双向热流固耦合分析，研究黏温效应对主轴摩擦副油膜特性的影响，并对黏温效应影响下不同转速下的油膜特性进行分析。结果表明：无论是否考虑黏温效应，主轴转速的增加都将导致油膜压力、温度、最小油膜厚度及主轴形变呈上升趋势；考虑黏温效应时，主轴油膜压力和油膜承载力下降，且随着转速提升，黏温效应对油膜最大压力及承载力的影响愈趋明显，故高转速下尤其需要考虑黏温效应对油膜润滑的影响。

摘要:水润滑轴承润滑介质的黏度较低，轴承动压润滑难以形成。研究水润滑轴承润滑状态转变特性，可为水润滑复合材料轴承的设计和优化提供依据。建立水润滑轴承流固耦合计算模型，研究轴承承载力、水膜压力、轴承变形量随工况的变化关系，提出水膜厚度测试方法，研究轴承摩擦因数、水膜厚度随转速、负载的变化规律。研究结果表明：随偏心率和转速增大，轴承承载力、最大水膜压力和最大变形量均逐渐增大；随转速增大，轴承承载力、最大水膜压力和最大变形量的增幅逐渐减小。试验发现随着负载增大，改性UHMWPE轴承从混合润滑向动压润滑转变的膜厚比逐渐减小。

摘要:液体火箭发动机雷列槽密封动态稳定性受结构参数的综合影响。建立雷列槽液体润滑机械密封三自由度微扰模型，采用有限元法和小扰动法求解稳、动态雷诺方程，分析结构参数对动态特性系数和密封稳定性的影响。结果表明：同一雷列槽结构参数的变化对动态特性系数的影响程度不同；槽数、浅槽槽宽增加，浅槽内径减小时，轴向刚度系数和角向刚度系数变大，角向耦合刚度系数和动态阻尼系数变小；深槽槽宽、浅槽槽深增加，动态特性系数减小；深槽槽深的变化对动态特性系数影响较小；雷列槽密封不会发生轴向失稳，角向存在“半频摆动”现象；槽数、浅槽槽宽减小，浅槽槽深增加时，雷列槽密封容易发生角向失稳。

摘要:为探讨多因素相互作用对油封可靠性的影响，以某减速器中输入轴与轴承端盖间的油封为研究对象，基于有限元软件获得不同结构参数时油封的静态压力分布曲线和影响系数矩阵，并将分析结果集成到油封的混合数值计算模型，分析并计算油侧唇角、空气侧唇角、理论接触宽度、过盈量、弹簧劲度系数、腰厚、腰长7个结构参数对油封泵送率和摩擦扭矩值的影响；将油封的7个结构参数作为变量因素，以油封泵送率和摩擦扭矩作为响应目标进行正交试验，研究各结构参数对油封密封可靠性的灵敏性。结果表明：各因素对油封泵送率敏感性影响程度由大到小依次为油侧唇角、理论接触宽度、空气侧唇角、腰厚、过盈量、腰长、弹簧劲度系数，各因素对摩擦扭矩的敏感性影响程度由大到小依次为油侧唇角、理论接触宽度、腰厚、弹簧劲度系数、过盈量、空气侧唇角、腰长，表明油侧唇角和理论接触宽度是影响油封可靠性的最主要因素。确定油封参数的最优组合，油封优化后的摩擦扭矩比优化前的更低，因而能够减少油封工作时的摩擦生热量，从而延长油封的使用寿命。

摘要:为改善蕾形密封的密封性能，考虑介质压力渗透效应，利用有限元分析软件ANSYS研究安装工况及介质压力作用下蕾形密封的密封特性，以及运动速度、摩擦因数、几何参数对动密封性能的影响。研究表明：介质压力作用时，蕾形密封密封面接触压力主要由支撑部承担，密封圈不会被挤入密封间隙，具有较好的抗磨损、抗挤出特性；动密封工况下，外行程比内行程产生的接触压力更大，外行程接触压力随摩擦因数增大而增大，内行程则相反，运动速度对动密封性能影响较小。根据几何参数对密封性能的影响对其进行响应面优化，在满足密封要求的前提下降低了活塞杆表面的最大等效应力，降低了活塞杆因表面疲劳磨损而发生密封失效的风险。

摘要:为探究超临界CO2连续萃取环境下合适的料仓用密封件，利用ANSYS软件建立O形、Y形与U杯形密封圈二维对称模型，分析推入过程中压缩量、摩擦因数影响下密封件的接触应力、等效应力和最佳推入形式，以及承压状态下密封件应力分布与应力的变化规律。结果表明：在推入过程中，O形圈拥有较好的预紧密封性能，U杯形圈的等效应力最小且应力分布均匀；随着压缩量与摩擦因数的增大，O形与Y形圈应力变化会发生波动，而U杯形圈各应力保持线性增长；承压工作状态下，唇形的Y形和U杯形密封件密封性能优于O形圈；Y形圈在高压工况下密封性能最优异，但低唇底部容易发生剪切破坏，影响其使用寿命，而U杯形圈在高压工况下密封性能表现最稳定、可靠。

摘要:螺栓法兰连接一直是压力容器使用与维护领域的重要内容，然而在实际生产过程之中，由于螺栓法兰连接的安装质量没有得到有效保证，导致了连接处发生泄漏。2000年ASME颁布了第一版《压力边界螺栓法兰连接安装指南》，并分别于2010年、2013年进行了修订，2019年又颁布了最新的ASME PCC-1—2019。ASME PCC-1—2019对2013版指南中存在的问题进行了修正，同时还基于工程实践经验，对指南进行了多处增删与更新，如删除了附录G《螺栓服务中承包商的使用》的内容，增加了一个最新的附录Q《动力设备使用的注意事项》，并在附录O中引入了新的参考扭矩表。根据新版指南的修订内容，对ASME PCC-1—2019进行分析解读，为我国螺栓法兰连接的工程安装提供参考。

摘要:针对小型水下机器人推进器效率低、抗压能力弱的问题，设计一种小型自补偿式水下推进器。该推进器采用油囊的密封方式，利用内外压差进行油液的自我补偿，避免了因油液轻微泄漏导致整个推进器失效的情况发生，保证推进器使用的可靠性。对自补偿模块的密封性能进行有限元分析以及对推进器的水动力性能进行计算仿真，并进行压力与推力实验测试。测试结果与仿真结果均表明，设计的自补偿式水下推进器具有良好的密封性能和水动力特性，验证了设计的可靠性。

摘要:列车向着高速与重载方向迅速发展，显著加剧了轮轨接触界面间的损伤。通过在轮轨接触界面进行摩擦管理能够有效地降低轮轨之间的磨损、显著提高列车的运行安全性以及降低运营成本。对轮轨接触界面摩擦管理研究现状进行综述，并介绍轮轨界面摩擦控制对轮轨作用力、黏着、磨耗、滚动接触疲劳以及振动与噪声影响的研究进展；展望了轮轨接触界面摩擦管理未来研究方向，即应针对不同应用环境和接触部位，研发合理的摩擦控制材料，以克服摩擦管理过程中对轮轨损伤及使用局限性等问题；应探究车轮踏面/轨顶面和轮缘/轨距面摩擦控制方式，严格控制摩擦材料喷涂量使两接触面不相互干扰，优化改进轮轨接触界面摩擦管理的最佳应用参数；应研发环境友好型的轮缘/轨距面润滑剂与车轮踏面/轨顶面摩擦控制剂，稳定调控轮轨接触界面的黏着特性。

摘要:随着汽轮机和透平机械等设备的发展，涡轮机油的运行工况变得更加苛刻，油品容易发生异常氧化，并出现漆膜问题。油溶性聚醚分子具有极性，理论上对漆膜等极性氧化产物具有溶解性。为探究用油溶性聚醚改善涡轮机油漆膜问题的可行性，采用高温烘箱氧化、Dry-TOST模拟氧化、油品性能分析和橡胶相容性实验等方法，评价油溶性聚醚对涡轮机油漆膜倾向指数、油泥生成量及关键理化性能的影响，以及与密封材料间的相容性。结果表明：油溶性聚醚具有减少涡轮机油油泥生成量，降低漆膜倾向指数的作用；油溶性聚醚对涡轮机油的旋转氧弹、空气释放性、橡胶相容性具有一定不良影响，但添加一定比例油溶性聚醚的涡轮机油样品的理化性能满足技术指标要求，并可通过橡胶相容性实验。将油溶性聚醚作为涡轮机油的组分以提升其抗漆膜沉积性能的技术具有一定工业推广价值。

摘要:针对液压往复密封的低摩擦、高耐磨、耐高压抗挤出、耐液压油等独特工况条件，采用聚四氟乙烯（PTFE）和碳纤维对聚醚醚酮（PEEK）材料进行填充改性，研究改性PEEK材料的力学性能和摩擦磨损性能，并与填料改性PTFE材料进行比较。通过结构设计和有限元仿真分析，对改性PEEK材料与弹性体材料组合的密封件在不同温度下的密封性能进行了模拟和分析，并通过密封功能试验对模拟分析结果进行了验证。结果发现：质量分数20%PTFE填充改性PEEK材料的摩擦因数最低，且其对金属摩擦副无损伤，更适用于液压往复密封；组合密封能有效克服PEEK材料弹性性能差、安装困难的不足。有限元仿真分析结果表明，组合密封在不同温度下能很好适应42 MPa的压力。密封功能试验表明，组合密封比单一PEEK材料密封的启动摩擦力小、泄漏率低，证明改性PEEK材料可替代聚四氟乙烯和尼龙材料应用在液压往复密封领域。

摘要:二烷基二硫代氨基甲酸钼（MoDTC）的减摩效果与其在润滑油中的含量直接相关，为探索快速准确的润滑油新油和在用油中MoDTC含量的检测方法，采用红外光谱分析MoDTC在成品发动机油和减速箱油中的吸收峰特征。选取波数为1 515 cm-1的吸收峰为定量基准，分别用差谱法和直接趋势法建立发动机油和减速箱油中MoDTC含量的测定方法。该方法回归曲线相关系数高，计算误差小。用建立的方法考察发动机油中MoDTC在四球试验时的消耗情况，结果发现MoDTC的消耗趋势与四球试验摩擦因数和磨斑直径的变化趋势有很好的对应关系，验证了该方法对检测新油和在用油中的MoDTC含量均有很好的效果。