环己烷混合液对定子橡胶摩擦磨损行为影响的研究

研究丁腈橡胶(NBR)与氟橡胶(FPM)在环己烷与基础油(20~#机油)混合液中浸泡溶胀和摩擦磨损行为。结果表明:在环己烷混合液中,随着浸泡时间的延长,NBR的质量、硬度和弹性模量变化较大,FPM的质量、硬度和弹性模量变化很小;随着混合液中环己烷比例和负荷的增大,NBR和FPM的磨损量和摩擦因数均增大,FPM的快速磨损转变点的负荷大于NBR;混合液中环己烷比例和负荷较小时,FPM的磨痕较轻;混合液中环己烷比例和负荷较大时,定子橡胶应选择性能更优的FPM,混合液中环己烷比例和负荷较小时,可以选择性价比高的NBR。     

表面氧化改性对丁腈橡胶力学性能的影响

为了提高丁腈橡胶的力学及摩擦学性能,利用以浓硫酸为主配制的氧化性溶液对其进行表面化学改性.研究了硫酸浓度、浸泡时间对丁腈橡胶表面力学和摩擦学性能的影响,借助SEM分别观察其断裂和磨损形貌,分析了表面改性对丁腈橡胶性能的影响.结果表明,经50%硫酸混合溶液处理的丁腈橡胶,其力学和摩擦学性能随浸泡时间的延长而大幅度提高;经70%硫酸混合溶液处理的则结果相反.硫酸浓度过大可使表面组织致密性增加、硬度增大,但表面出现裂纹,其力学性能和摩擦学性能大幅下降.     

TiB+TiC含量对锻态钛基复合材料微观组织及力学性能的影响

通过3次真空自耗电弧熔炼、自由锻+旋锻的方式制备了不同TiB+TiC含量的颗粒增强钛基复合材料,研究了TiB+TiC含量对锻态钛基复合材料组织与力学性能的影响。结果表明,添加的B4C在基体中完全反应,TiC为唯一碳化物,TiB为唯一硼化物。经锻造后,钛基复合材料横向组织由球状、片状α相和包围在四周的β相组成,短棒状和块状增强相离散分布,而纵向组织由沿着流变方向被拉长的α相和β相组成,增强相沿着流变方向排列分布。当TiB+TiC含量为5vol%时,钛基复合材料表现出优异的综合性能,抗拉强度达到1291 MPa,延伸率为8.5%,磨损体积较相同工艺制备的TC4钛合金减少25%。当TiB+TiC含量增加到10vol%时,粗大的TiB增强相和微孔缺陷数量大幅增加,钛基复合材料的塑性和耐磨性被削弱。     

增材制造孔隙结构生物医用钛合金力学及干摩擦行为有限元分析

生物医用孔隙结构植入体的发展影响着人类的健康。 当植入体与人体骨骼组织间出现体液缺失,即发生干滑动摩擦时,会出现肿胀、发炎等症状。 为了减缓这种痛苦,有必要研究生物医用孔隙结构在干摩擦下的磨损行为。 基于有限元方法建立了增材制造孔隙结构 Ti-6Al-4V 干滑动摩擦计算模型,通过运动规律及模型转化计算所需的运动学和动力学边界条件。 应用三角数学建模创建模型、利用微积分理论及曲线拟合综合推算磨损量,通过仿真得到的位移矢量和、旋转矢量和、摩擦力和摩擦热综合分析 3 种孔隙结构摩擦学性能的优劣,并对磨损量进行试验验证。 结果表明: 3 种孔隙结构位移矢量和与旋转矢量和的排队顺序为三角形孔隙结构﹥无序孔隙结构﹥正方形孔隙结构。 无序孔隙结构具有最优的摩擦学性能,三角形孔隙结构次之,正方形孔隙结构相对最差,孔隙结构越与人体原生骨组织接近其耐磨性能越优。 研究结果将为生物医用植入体孔隙结构的选择提供参考,对实际应用有着重要意义。     

多唇往复滑环式组合密封数值模拟与分析

构建一种适用于多唇往复滑环式组合密封的数值模型,数值模型中包含固体力学分析、流体力学分析、接触力学分析、流固耦合分析。以含有3段密封唇的PS封为例,基于数值模型求解得到密封面油膜厚度分布、油膜压力分布、粗糙峰接触压力分布,以及内外行程的流量和密封界面的摩擦力。该数值计算方法解决了多唇密封中边界条件难确定的问题,通过迭代计算可得到稳态运行时各密封唇的边界条件。明确多唇PS封的密封机制,分析不同往复速度对密封性能的影响。结果表明：多唇PS封内外行程中各唇边界条件差异较大,外行程中,两唇之间的空隙处存在一定压力,内行程中空隙压力为0;外行程的密封面接触压力要小于内行程;增大往复速度会使多唇PS封净泄漏增加,摩擦力减小。     

表面改性对丁腈橡胶耐油及耐磨性能的影响

采用卤化(氟化、溴化、碘化)及混合氧化方法对丁腈橡胶表面进行化学改性,研究其对丁腈橡胶耐原油性能和摩擦磨损性能的影响,并借助SEM、摩擦磨损试验机等设备分析比较这几种方法的改性效果及其摩擦磨损机理。结果表明：氟化、溴化、碘化和混合氧化改性均能提高丁腈橡胶表面的拉伸强度、拉断伸长率、硬度等物理性能,其中氟化和混合氧化改性的效果尤其明显,碘化次之,溴化效果稍差;对丁腈橡胶表面进行卤化(氟化、溴化、碘化)改性并没有明显提高材料的耐油性能,而采用混合氧化方法改性的丁腈橡胶的耐油性能明显提高;改性后试样的耐磨性能均得到提高,其中混合氧化改性的效果最好,氟化次之,然后依次碘化、溴化。     

轴用VL形组合密封件装配工艺仿真研究及验证

橡塑组合密封是由橡胶圈和塑料密封环组成,安装过程中塑料环的变形对密封性能有重要影响。以轴用VL形组合密封为例,基于三维有限元仿真模型和可视化密封装配台架针对不同流程的装配工艺开展研究。利用有限元仿真还原密封圈装配过程,搭建可视化密封件装配台架,开展密封件装配试验,验证有限元仿真装配过程的准确性;提取密封界面接触压力、接触宽度等关键参数,评判密封性能;建立密封性能与装配工艺之间的关系,优化密封件安装、矫正工艺流程,解决装配过程随机化、经验化问题。试验结果表明：常温安装时密封面接触宽度要小于加温安装;对于轴用VL形组合密封,在相同介质压力条件下接触宽度越小则密封面接触压力越大,从而密封性能越好。因此可以得出常温装配时密封性能更优。     

螺杆泵橡胶定子注模过程数值仿真分析

使用注射法生产的螺杆泵定子质量与效率比传统使用压注法所生产的有了很大的提高,但是无法定量的从理论上分析生产过程中各物理参数及测量橡胶流动过程的各种内部参数。因此本文通过使用有限元软件对螺杆泵橡胶定子注模过程进行模拟,着重研究注模过程中不同流速与填充时间、注射压力、锁模力、最大剪切速率之间的关系并确定最佳工艺参数范围、提高定子质量。结果表明:对于此模型填充速率在20-30时既可以保证生产效率也保证了产品质量,同时也对设备的要求达到最低。     

电磁淘洗机切向水流的入射角度对磁选矿影响初探

介绍了电磁淘洗磁选机的磁选装置和控制装置、水流装置等主要结构,给出了淘洗机采用的弱磁原理和磁场强度计算公式,以及磁链在分选空间运动的动力学方程。研究了切向水流基本分选原理,并对切向水流入射角度对分选的影响进行了分析。