基于泄漏率的软密封截止阀密封力研究

借鉴紧密性概念,将软密封截止阀的泄漏率与所施加的密封力关联起来,提出基于泄漏率的软密封截止阀密封力计算方法。该方法采用泄漏试验及数据回归的方法确定垫片系数,进而计算不同材料软密封截止阀在给定工况下的密封力。以聚全氟乙丙烯(Fs 46)软密封平面截止阀为例进行标准泄漏试验,并将试验值与提出的密封力计算方法的计算结果进行比较。结果表明,提出的密封力计算方法得到的结果与试验验证结果吻合,证明该方法可以准确计算不同材料软密封截止阀基于目标泄漏率的密封力,为指导截止阀的设计提供了理论依据。     

推土机变速箱用润滑油黏温特性研究

润滑油黏度的在线监测是实现设备状态监测与故障诊断的重要途径,但在实际工程应用中,润滑油的实时黏度需要根据润滑油的黏温特性换算成国家标准100℃时的黏度。为研究推土机变速箱润滑油15W40 CF-4的黏温特性,对SD22型推土机变速箱润滑油进行跟踪取样,测定新油、寿命中期油和废油在40~100℃时的运动黏度。采用Andrade方程、Walther方程和Vogel方程对试验所得的数据进行回归拟合,分析和比较3种黏温方程的拟合精度。结果表明,用Vogel方程来描述这类润滑油的黏温特性更加准确,为在线监测的实时黏度换算提供依据。     

改性UHMWPE水润滑轴承材料摩擦磨损性能研究

以超高分子量聚乙烯为基体,用纳米二硫化钼和氟橡胶对其进行改性,制备一种新型复合UHMWPE水润滑轴承材料。在轴系试验台SSB-100上,研究复合UHMWPE材料在不同转速下的摩擦磨损性能,并分析其磨损形貌。结果表明,采用纳米二硫化钼改性UHMWPE时并不能有效改善其摩擦性能;采用氟橡胶改性时UHMWPE复合材料的摩擦因数呈现整体下降、局部波动的趋势,并在氟橡胶质量分数为20%时摩擦因数最低;二硫化钼和氟橡胶协同改性UHMWPE材料的摩擦因数随着二硫化钼和氟橡胶含量的升高而逐渐下降,其中纳米二硫化钼质量分数为8%、氟橡胶质量分数为16%的材料摩擦性能和磨损性能都达到最优。     

热处理工艺对45＃钢抗苜蓿草粉的磨损性能影响

苜蓿草粉对环模系统的磨粒磨损是造成饲料制粒机关键部件失效的主要原因。为提高环模系统关键部件材料的抗磨粒磨损性能,采用不同热处理工艺对45#钢热处理,在磨粒磨损试验机上考察其抗苜蓿草粉的磨损行为,用金相显微镜对试样的金相组织进行分析研究,用扫描电镜对试样摩擦表面的磨损形貌进行观察研究。结果表明：经淬火处理后45#钢的磨损主要表现为显微切削和机械抛光,未见明显的塑性疲劳;当材料的硬度提升至一定值时,通过硬度与韧度的合理配合可获得较好的抗植物磨料磨损性能;相对于常温淬火,45#钢亚温淬火后抗植物磨料磨损性能明显提升。     

基于遗传算法优化神经网络的镁合金化学机械抛光材料去除模型与仿真

镁合金化学机械抛光(CMP)的材料去除与其工艺参数具有高度非线性的特点,难以采用精确的数学模型来描述。以遗传算法(GA)优化神经网络(NN)建模为基础,利用正交试验设计获取镁合金CMP材料去除样本数据和测试数据,建立镁合金CMP材料去除模型。该模型以抛光压力、抛光盘转速、抛光液流量和抛光时间为输入参数,以材料去除速率为输出目标。结果表明：GA NN协同模型能够构建镁合金CMP工艺参数与材料去除速率的基本关系;其拟合度波动范围为93.22%~97.97%,大大高于NN模型的拟合度波动范围71.56%~93.56%,因而具有更优的预测能力,基本满足工程实际的需求。     

硅橡胶阴模密封方法研究

针对传统密封方法在浇注光弹性模型时容易导致浇注液泄漏和模型尺寸误差大的问题,提出一种新的硅橡胶阴模密封方法。该方法采用与阴模相同的密封材料和固化工艺进行密封。齿轮光弹性模型的浇注实例表明,相同材料和固化工艺的采用使密封层与阴模成为一个整体,在不同温度和气压环境下均不会出现分离,有效避免了浇注液的渗漏;密封层厚度为阴模壁体最薄处的0.5~1.5倍,紧固力小,使模型各方向收缩膨胀均匀,降低了模型的附加变形。采用新密封方法浇注得到的光弹性模型无缺料现象,制造的齿轮内圆直径和高度的最大误差均小于2%,模型尺寸精度满足光弹性试验要求。     

航空不锈钢编织软管压力脉动特性研究

航空不锈钢编织软管作为航空液压系统中占比庞大的元件,自身存在较大的弹性,对系统影响比硬管更大。目前许多研究将压力差比拟为电压,把流量比拟为电流,从而建立起包含液阻、液容、液感的流体网络。为了建立航空不锈钢编织软管的压力传递模型,建立双编织层软管的本构模型进行软管形变行为预测,得到航空不锈钢编织软管传递模型关键参数——液容的解析模型,最终建立了考虑软管形变行为的电学比拟模型。Simulink仿真结果强调了编织钢丝直径、编织角度、编织股数和每股钢丝数对软管液容和软管压力传递的影响,并通过相同条件下的实验初步验证了所提模型的准确性。     

7500T大型压铸机增压阀块内流道流场仿真分析及优化

设计性能优良的阀块对提升液压系统性能具有重要意义。利用计算动力学方法对7500T大型压铸机增压阀块的流阻特性进行分析,计算得到两种不同压铸机增压阀块结构在不同流量时的压力损失。结果表明：增压阀块压力损失随着流量的增大呈现出近似线性增大的变化情况;加设倾斜流道的压力损失比没有倾斜流道的压力损失小,且减阻效果随着流量的增大而增大。利用正交试验建立了4因素5水平的正交试验数据库,对斜流道增压阀进行多参数单目标优化,然后基于遗传算法协同BP神经网络优化斜流道增压阀块之后,可使增压阀块的压力损失下降20%左右。     

复杂截形高强钢闭口防撞梁成形及回弹研究

针对具有复杂截面结构的零件在其成形过程中回弹量难以控制的问题,采用数值模拟和实验的方法,对具有复杂截形的DP980高强钢闭口防撞梁进行成形及回弹特性研究。通过对比设计角度、成形角度、回弹后工件角度得出了回弹角、过弯角、设计角度误差之间的关系;通过分析成形后的应力、应变分布,得出了开裂风险及起皱区域;通过回弹前后的应力、应变分布对比,得出了回弹发生的主要位置及应力释放的变化规律;通过测量实验防撞梁的成形角度、褶皱凹坑尺寸及中心距,并对比仿真结果,验证了仿真的准确性。研究表明:复杂截形高强钢闭口防撞梁回弹较为严重,回弹角为2. 2°,占成形角的17%;回弹后边缘位置应力释放,残余应力主要集中在弧形区域内部;回弹后内弧面存在起皱现象,褶皱深度为2 mm,褶皱中心距为48 mm,外弧面无拉裂风险;经三坐标测量机测量实际制成的工件成形角度10. 1°与设计角度7. 8°相差2. 3°,回弹较难控制。     

磨粒磨损的磨粒接触热分析

针对磨粒磨损机制,采用球形磨粒模型和分形磨粒2种模型,利用有限元软件ANSYS分析磨粒磨损的滑动过程,探讨磨粒与磨损表面接触区內的温度变化、热应力分布及其随表层深度的变化情况,并对2种模型的分析结果进行对比分析。研究结果表明:球形磨粒模型中磨粒温度较高,接触体温度较低,磨粒与磨损表面温差较大,磨粒与表面接触处的Mises应力和剪应力分布比较分散;而分形磨粒模型中接触体温度较低,磨粒温度更低,磨粒与磨损表面温差较小,磨粒与表面接触处的Mises应力和剪应力分布比较集中,并且应力最大值比球形磨粒模型的大。