高速摆动条件下PTFE编织复合材料干摩擦热行为研究

利用自制高速摩擦实验机,以聚四氟乙烯(PTFE)编织复合材料为研究对象,与不锈钢9Cr18Mo配副,进行高速摆动下的干摩擦实验,研究摩擦热的影响因素及变化规律;利用扫描电子显微镜对摩擦表面进行观察,分析其磨损机制.结果表明:摩擦温度随载荷增加而升高,在摩擦初期摩擦温度随频率增加而降低,之后又随频率增加而升高,并最终达到...     

PTFE编织复合材料摩擦特性研究

在高速摩擦磨损试验机上以摆动频率、载荷为变量对PTFE编织复合材料进行于摩擦性能测量实验,分析摆动频率、载荷对摩擦因数的影响规律。结果表明:材料的摩擦因数随载荷增大呈稳定降低趋势,最后趋于平稳。在20～40kN载荷范围内,摩擦因数随摆动频率的增大经过一个最小值后上升到稳定值。载荷对摩擦因数的影响大于频率的影响。通过扫描电子显微镜对不同载荷频率下产生的PTFE编织复合材料转移膜的分析,从微观上解释了摆动频率、载荷影响PTFE编织复合材料摩擦因数的作用机理。     

关节轴承衬垫材料试验技术研究

本文介绍了一台用于研究自润滑关节轴承衬垫材料摩擦磨损性能的试验机,用于做不同衬垫材料在不同条件下的往复式摩擦磨损实验,通过测量实验中产生的摩擦力、摩擦系数和试件的磨损量及相应参数变化趋势来研究衬垫材料的摩擦磨损性能,试验机采用对置式运动机构,最大程度的减小机构运动时所产生的惯性力,做到振动最小化;双工位的设计也非常适合衬垫材料的试验对比。通过对衬垫材料的试验,证明该试验机工作的稳定性,通过研究衬垫材料磨损过程,评判衬垫材料的摩擦磨损性能,分析衬垫的摩擦磨损机理。     

PTFE基复合材料摩擦磨损特性研究

用机械共混、冷压成型自由烧结的方法制备了PTFE基复合材料;用M-2000型磨损试验机测试了在干摩擦定载荷条件下各试样的磨损性能;用扫描电子显微镜(SEM)对磨损试样的表面形貌进行了观察和分析.结果表明:在实验条件下,复合材料的抗磨性能,随青铜粉用量的增大逐渐增强,当青铜粉的用量大于20vol.%后,抗磨损性能增强的趋势明显减缓,在干摩擦条件下复合材料主要发生粘着磨损和磨粒磨损,且随青铜粉用量的增加,磨粒磨损也越明显.研究发现,当青铜粉:氧化镉:二硫化钼为20:6:4(体积比)时,复合材料的摩擦磨损性能最佳.     

三维编织碳/环氧复合材料的摩擦磨损性能研究

采用RTM工艺制备了不同纤维体积比的三维编织碳／环氧（C3D／EP）复合材料。采用MM－200摩擦磨损试验机对其摩擦磨损特性进行了研究,并对C3D／EP复合材料的磨损机理进行了分析。结果表明,纤维体积比载荷和滑动速度对复合材料的摩擦系数和磨痕宽度均有明显的影响;C3D／EP复合材料的磨损机理主要为疲劳磨损和粘着磨损,当载荷或速度较小时,以疲劳磨损为主,反之则以粘着磨损为主。     

PTFE基自润滑复合材料的干摩擦学特性

利用MPV-1500摩擦试验机研究了PTFE基自润滑复合材料在干摩擦时的摩擦、磨损及极限pv值,在研制高pv值的滑动轴承方面进行了探讨。利用EPM-810Q型电子探针对PTFE基自润滑复合材料的磨损农面及其在对偶表面的转移膜进行了考察,探讨了PTFE基自润滑复合材料的摩擦磨损机理。结果表明,PTFE自润滑复合材料中的填料不仅阻止了PTFE带状结构的破坏,而且促进了复合材料向对偶表面的转移,从而大大降低了复合材料的磨损。     

润滑条件下三维编织炭复合材料的摩擦学特性

采用MM-200型摩擦磨损试验机研究了润滑条件下三维编织炭/环氧复合材料的摩擦磨损性能,探讨了载荷及滑动速度等外界因素的影响;并采用XL30 ESEM电子显微镜观察磨损表面形貌,分析了其磨损机理.结果表明,润滑条件下复合材料的摩擦磨损性能远优于干摩擦,且磨合期较短;随着载荷的增加,复合材料的摩擦系数和比磨损率降低,但滑动速度对摩擦磨损性能的影响很小;润滑条件下的磨损机理主要是磨粒磨损.     

三种碳纳米材料改性PTFE复合材料摩擦磨损特性

对3种碳纳米材料(碳纳米管、纳米石墨及碳黑)/PTFE(聚四氟乙烯)复合材料进行了摩擦磨损性能研究,对磨损表面进行了分析。结果表明:3种碳纳米材料均可改善PTFE复合材料耐磨性,以纳米碳黑改善效果较好,其最佳添加含量为7%。纳米石墨可减小PTFE复合材料摩擦系数,碳纳米管和纳米碳黑会增大PTFE复合材料摩擦系数,且含量越高,复合材料摩擦系数增幅越大。无定形纳米碳黑对PTFE耐磨性的改善效果较好,其表面为轻微粘着磨损;结晶型纳米石墨和碳纳米管与PTFE相容性差,其表面为严重粘着磨损。     

自润滑关节轴承摆动摩擦力矩的测量方法

首先对摆动摩擦力矩及影响因素进行分析,包括载荷、轴承游隙、接触应力、滑动速度等,之后提出一款大中型自润滑关节轴承摆动阻力矩测试仪,介绍了被测轴承的安装、摆动轨迹与运动控制、摆动驱动与测量,最后对测量数据进行分析,并提出两种获得轴承启动力矩的数据处理方法。     

摆动式轴承摩擦磨损特性的试验方法及设备

总结了摆动式轴承摩擦磨损试验的研究现状,论述了摆动式轴承摩擦磨损性能的试验方法,介绍了摆动式轴承摩擦磨损设备关键机构和调控系统的设计原则,展望了摆动式摩擦磨损试验机的发展前景。     

编织结构复合材料热膨胀特性的实验研究

对二维和三维碳纤维/环氧树脂编织结构复合材料的热膨胀特性进行实验研究, 确定编织复合材料热膨胀系数的各向异性分布特征, 给出其热膨胀特性与纤维编织模式和纤维体积含量之间的相互依赖关系, 分析编织复合材料的热膨胀机理, 表明其热膨胀系数的可设计性, 为设计复合材料零膨胀结构提供实验依据和理论分析。     

半金属摩阻材料中铜纤维摩擦磨损行为的研究

用扫描电子显微镜(SME)和X-射线能谱分析法(EDX)对铜纤维增强的半金属摩阻材料与灰铸铁对偶滑摩后的摩擦表面进行了分析,研究了摩阻材料中铜纤维的摩擦磨损行为.结果表明,在摩擦磨损过程中,摩阻材料摩擦表面上铜的分布更加弥散化,并且铜纤维具有集铁作用,因而摩阻材料摩擦表面上形成了富铁贫铜表面工作层;铜能从摩阻材料摩擦表面转移到对偶摩擦表面,故对偶摩擦面上分布一定量铜,这是摩擦副具有稳定摩擦系数和良好耐磨性的关键因素;铜纤维取向对摩阻材料摩擦磨损行为有显着影响.     

三维编织复合材料制件的细观单胞元分析

讨论了实现三维编织复合材料细观结构与宏观响应直接相关连的计算方法——细观单胞元法。该方法采用细观结构单胞作为离散单元对三维编织复合材料制件进行宏观网格剖分,在细观结构分析的基础上,将微结构上的物理量转换为细观单胞元的宏观节点变量,建立了细观单胞元刚度矩阵的求解方法。数值结果表明,该方法能反映细观结构参数的变化对材料宏观物理量的影响。     

1-2-3 型摩擦制动复合材料的研究

针对近年来摩擦制动材料的发展要求, 选用2 维的片状蛭石与1 维的Kevlar 纤维混杂作为增强体, 在配方及工艺研究的基础上, 成功地研制出1-2-3 型复合增强摩擦材料。其性能及机理研究表明: 此摩擦材料力学性能高, 摩擦性能稳定, 特别是高温磨损小, 是一种具有广阔发展前景的摩擦制动材料。      

工艺参数对Al2O3／Al复合材料组织与性能的影响

研究了反应自生复合材料的生长工艺参数对组织和性能的影响。结果表明：Ａｌ－３．０Ｍｇ－１０Ｓｉ接在１４００－１６００Ｋ氧化可得到Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ陶瓷基复合材料，其中金属含量为１０％和３０％。在１５７３Ｋ氧化１０ｈ后，可得到孔隙很少，含２０％金属的复合材料，其弯曲强度为３６４ＭＰａ，断裂韧性为１１．０ＭＰａｍ＾１／２。     

静压支承摩擦副变形流热力耦合求解与实验

摩擦副变形对静压支承摩擦学性能有显著影响,不均匀变形会引起润滑油膜破裂和干摩擦,严重时导致静压支承摩擦失效。针对环形缝隙节流静压支承,运用计算流体动力学、弹性理论和有限元法对静压支承摩擦副变形进行流热力耦合求解,得到了旋转速度和工作台自重对支承摩擦副变形的影响规律和摩擦失效机理。并进行了实验验证,数值模拟结果和实验值吻合较好,验证了数值模拟方法的正确性。研究结果表明：随着旋转工作台转速增加,间隙油膜温度升高,热变形增大。工作台自重产生摩擦副的弹性变形对热变形有均匀化作用,但其挤压效应会加大热变形,造成工作台和底座的变形为内边靠近外部开口的喇叭状。工况继续恶劣,润滑油黏度急剧下降,局部油膜迅速变薄,出现干摩擦润滑,导致静压支承摩擦失效。     

甲虫前翅中的三维复合材料结构

为了设计开发轻量型仿生复合材料,考察了甲虫独角仙成虫前翅的结构,得到了甲虫前翅及其小柱结构的简易模型。观察结果表明: 独角仙前翅为具有以小柱为中空层的夹芯层状三合板结构,这种结构为一种轻量型的复合材料板材;小柱中的纤维通过大于90°弯曲与上层及下层中的纤维连续相连接,这种结构对层状纤维强化的复合材料可以极其有效地提高层间的抗剥离性能。     

复合材料蜂窝结构锥形壳振动传递特性试验研究

通过模态试验和振动台试验,对复合材料蜂窝结构锥形壳的振动传递特性进行了研究。理论分析和试验结果表明:该结构隔振频带宽、模态阻尼比大,具有大阻尼隔振系统的特征,能够有效的控制振动的传递率。复合材料的应用在保证结构可靠性的前提下进一步降低了结构系统的质量。     

共晶Al-Si自生复合材料在直流磁场作用下的组织形成规律

在直流磁场作用下制备了Al-Si共晶自生复合材料,其组织发生共晶分离,在试棒外表层形成硅的富集层,其厚度随磁感应强度的增大而增加。探讨了直流磁场对自生复合材料微观组织形成规律的影响机理。      

短切纤维增韧泡沫夹芯复合材料梁界面断裂过程的物质点方法模拟

对短切纤维增韧泡沫夹芯复合材料梁界面韧性试验结果进行了分析讨论并基于物质点方法(material pointmethod, MPM)对试验过程进行了数值模拟。在MPM方法中,通过可视准则引入不连续性来处理裂纹问题,发展了包含裂纹的MPM 算法,模拟了泡沫夹芯复合材料梁界面断裂试验过程,数值分析结果和试验数据取得了良好的一致性。研究结果表明短切纤维增韧工艺能够显著提高泡沫夹芯复合材料结构的界面韧性和承载能力,同时表明该文推导的包含裂纹的MPM方法处理断裂问题的精确性和有效性。