堆焊熔敷层表面纳米晶层摩擦磨损性能研究

用预压力滚压技术在堆焊修复层表面制备纳米晶层.利用TEM、SEM分析技术研究表面纳米晶层微观结构,利用CETR-3型多功能摩擦磨损试验机考察在干摩擦条件下堆焊层表面纳米晶层的摩擦磨损性能.结果表明堆焊修复层表面经表面纳米化处理后,表面形成厚度约为10μm(晶粒尺寸小于100 nm)的纳米晶层,最表面层平均晶粒尺寸约为10 nm.纳米压痕试验表明纳米晶层的硬度提高,最表面纳米晶层的硬度约为原始堆焊层硬度的3倍.与原始堆焊试样相比,表面纳米化试样的摩擦系数降低了10%,磨损体积降低了25%~30%左右.表面纳米化样品的磨损机制由原始堆焊层的磨粒磨损和黏着磨损转变为磨粒磨损,分析表明晶粒细化导致的高硬度、低塑性是摩擦磨损性能改善和磨损机制改变的主要原因.     

Quantum non-Markovian Langevin equations and transport coefficients for an inverted oscillator

Based on the non-Markovian quantum Langevin equations, we obtain time-dependent transport coefficients for an inverted oscillator coupled linearly in the coordinate to a thermostat. We comparatively analyze the diffusion coefficients for harmonic and inverted oscillators and study the role of quantum statistical effects in the passage through a parabolic barrier. __________ Translated from Teoreticheskaya i Matematicheskaya Fizika, Vol. 156, No. 3, pp. 425–443, September, 2008.     

On the Brownian motion of a massive sphere suspended in a hard-sphere fluid. I. Multiple-time-scale analysis and microscopic expression for the friction coefficient

The Fokker-Planck equation governing the evolution of the distribution function of a massive Brownian hard sphere suspended in a fluid of much lighter spheres is derived from the exact hierarchy of kinetic equations for the total system via a multiple-time-scale analysis akin to a uniform expansion in powers of the square root of the mass ratio. The derivation leads to an exact expression for the friction coefficient which naturally splits into an Enskog contribution and a dynamical correction. The latter, which accounts for correlated collisions events, reduces to the integral of a time-displaced correlation function of dynamical variables linked to the collisional transfer of momentum between the infinitively heavy (i.e., immobile) Brownian sphere and the fluid particles.     

高速运动条件下玄武岩摩擦系数的实验研究

在MM－1000型摩擦磨损试验机上采用不同试验条件对玄武岩试件进行了高速摩擦试验研究，结果表明：摩擦表面载荷、运动速度以及摩擦速度以及摩擦表面特性等因素均对摩擦系数产生影响；摩擦系数随载荷的增大呈现减小趋势；对于饱和吸水试件，摩擦系数随运动速度增大持续降低；在其它试验条件下，饱和吸水试件的动摩擦系数比干燥试件明显要低。     

System-size effect on the friction at liquid-solid interfaces

The friction at the liquid-solid interfaces is widely involved in various phenomena ranging from nanometer to micrometer scales. By the molecular dynamic(MD)simulation, the friction properties of liquid-solid interfaces at the molecular level are calculated via the Green-Kubo relation. It is found that the system size will influence the value of the friction coefficient, especially for the solid surfaces with the larger polar charge. The value of the friction coefficient decreases with the increase in the system size and converges at large system sizes. The large polar charge will lead to a significant friction coefficient. However, the diffusion of water molecules on this surface is almost a constant, indicating that the diffusion coefficient seems to be independent of the system size and polar charge. This work provides insights for the selection of the system size in modeling the frictional properties of hydrophobic/hydrophilic surfaces.     

计入孔隙结构影响的复层含油轴承润滑特性分析

基于Darcy定律和Kozeny-Carman孔隙方程,建立多孔质复层含油轴承的流体润滑模型,利用有限差分法数值模拟,分析复层结构和孔隙参数对含油轴承润滑性能的影响.得出结论如下:复层含油轴承润滑性能随轴承高度增大而变差,随孔隙率减小而变好,当总孔隙率一定时,较低的表层孔隙率有利于提高复层含油轴承润滑性能.因此设计复层含油轴承时,在保证一定孔隙含油量的前提下,应尽可能减小表层孔隙率.研究工作为复层含油轴承摩擦学性能分析与结构设计提供一定的理论基础.     

磁过滤器电流对非晶碳薄膜摩擦学特性影响的研究

研究了过滤阴极真空电弧技术中,不同的磁过滤器电流下(5—13 A),制备的四面体非晶碳(ta-C)薄膜对摩擦学特性的影响.通过对薄膜厚度,薄膜结构以及薄膜表面粗糙度随磁过滤电流的变化结果进行了测试,结果表明,随着磁过滤器电流的增大,薄膜的sp³键含量逐渐减少,表面粗糙度从0.13增大到0.38.磁过滤器电流在5 A时,薄膜的摩擦系数最小约为0.08,当电流增大到7 A时,摩擦系数显著增大,磁过滤器电流从7 A增大到13 A时,薄膜的摩擦系数再次减小约为0.1. 关键词： 四面体非晶碳 过滤阴极真空电弧 磁过滤器电流 摩擦系数     

18Ni(300)钢高速干滑动摩擦磨损特性研究

利用销盘高速干滑动摩擦磨损试验机,对18Ni(300)马氏体时效钢的摩擦磨损性能进行了研究,应用JSM-6390A型扫描电子显微镜和X-衍射方法对摩擦磨损表面进行观察,表征其摩擦表面的微观形貌、摩擦磨损的磨屑以及由于摩擦产热而引起的氧化物,进而推断出磨损机制.结果表明:摩擦副的摩擦系数随载荷和速度的增加而下降;随着转速和载荷的增加,销表面氧化物逐渐由FeO转变为Fe_3O_4,其磨损机制由黏着磨损转变为严重的氧化磨损.     

一种分析手指接触摩擦的新型试验装置

手指接触摩擦行为的研究对人类生产生活具有重要的意义,鉴于影响这一行为的因素众多,到目前为止手指接触摩擦特性还未被深入认识.针对当前手指接触摩擦试验中的试验变量难以控制和试验可靠性较差等问题,设计出一种新型的试验装置并对受试者手指进行了接触摩擦重复性试验,得出新型装置能确保手指与样品间的法向力、接触角度的稳定性,使得试验结果具有很好的可比性和可靠性,并证实了该试验装置能准确地考察粗糙度、接触角度等因素对手指接触摩擦过程的影响.该装置的研制将对系统深入揭示手指接触摩擦学行为具有重要的意义.     

多孔介质——自由流界面应力跳跃条件下流动特性解析解

对非对称多孔介质--自由流复合通道内多孔介质内部及多孔介质与自由流体界面处复杂质量、动量输运特性进行研究. 在多孔介质区采用Brinkman-extended Darcy模型并结合速度连续,剪切应力跳跃的界面条件对此复合通道内流体的传递现象进行求解,提出了考虑界面应力跳跃时非对称复合通道各区域流体运动速度及摩擦系数的解析式,分析了界面应力跳跃系数,达西数及无量纲多孔层偏心厚度对流体速度及摩擦系数的影响. 结果表明:改变界面性质可在一定条件下明显控制各区域流体速度分布;在达西数、多孔层偏心厚度一定情况下,界面应力系数的增大会使界面流速减小,而使流体摩擦系数增大,特别是界面应力系数小于0的情况下变化更明显,此时若不考虑界面应力系数则会造成较大误差. 当界面应力系数及多孔层偏心厚度均为较小负数值时,改变多孔层偏心厚度对界面速度的影响要大于改变界面应力系数的情况;而当界面应力系数及多孔层偏心厚度为较大正数值时,情况则相反. 较大达西数下,界面应力系数及多孔层偏心厚度对流体摩擦系数的影响均较大,继续减小达西数至一定程度时,界面应力系数对流体摩擦系数的影响可忽略不计而认为只与多孔层偏心厚度相关,且对较大多孔层偏心厚度更敏感.