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温度、载荷以及转速对4108航空润滑油摩擦学行为的影响
1
作者 朴正镇 岳骆 +6 位作者 白鹏鹏 马楷 刘晨昊 温相丽 赵辉 孟永钢 田煜 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期12-22,共11页
为满足航空发动机高温、高负荷工况需求,开展4108航空润滑油在M50钢球/M50钢球以及Si_(3)N_(4)陶瓷球/M50钢球摩擦副的四球摩擦磨损试验,研究温度、载荷、转速等环境工况对摩擦磨损行为的影响;通过光镜、三维白光干涉仪、扫描电子显微镜... 为满足航空发动机高温、高负荷工况需求,开展4108航空润滑油在M50钢球/M50钢球以及Si_(3)N_(4)陶瓷球/M50钢球摩擦副的四球摩擦磨损试验,研究温度、载荷、转速等环境工况对摩擦磨损行为的影响;通过光镜、三维白光干涉仪、扫描电子显微镜(SEM)和能谱(EDS)对M50钢球进行分析表征,探究4108航空润滑油在不同摩擦副体系的磨损机制行为。结果表明:4108航空润滑油在M50/M50摩擦副体系中的摩擦学性能对于载荷、温度环境因子敏感性较小,而转速直接影响摩擦因数和磨损率,且随转速增大摩擦因数和磨损率呈增大的趋势;4108航空润滑油在Si_(3)N_(4)/M50摩擦副体系中展现良好的润滑性能,高载荷、高温和高转速下条件下M50钢球摩擦因数和磨损率与常温、低载以及低速条件下相差不大。对比分析4108航空润滑油在不同摩擦配副体系中M50球的磨损率可以发现,高温、高转速条件下Si_(3)N_(4)/M50体系中M50球的磨损率明显低于M50/M50体系中M50球的磨损率。 展开更多
关键词 航空润滑油 润滑性能 摩擦磨损性能 摩擦配副体系 四球摩擦试验机
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稠化剂组分对润滑脂摩擦性能的影响
2
作者 潘伶 吴允李 +2 位作者 连金良 郑开魁 郭锦阳 《表面技术》 北大核心 2025年第5期83-92,共10页
目的研究稠化剂组分中二元酸和硼酸对润滑脂在摩擦副表面润滑性能的影响。方法分别建立具有正弦曲面凸峰的粗糙面边界润滑系统模型,以及光滑壁面的反应力场边界润滑系统模型,通过分子动力学模拟方法研究12-羟基硬脂酸/壬二酸润滑脂体系(... 目的研究稠化剂组分中二元酸和硼酸对润滑脂在摩擦副表面润滑性能的影响。方法分别建立具有正弦曲面凸峰的粗糙面边界润滑系统模型,以及光滑壁面的反应力场边界润滑系统模型,通过分子动力学模拟方法研究12-羟基硬脂酸/壬二酸润滑脂体系(A润滑脂)、12-羟基硬脂酸/十二烷二酸润滑脂体系(B润滑脂)和12-羟基硬脂酸/壬二酸/硼酸润滑脂体系(C润滑脂)的承载能力、抗剪切能力、摩擦性能,并对C润滑脂进行成键和摩擦化学反应膜分析。结合润滑脂的微摩擦磨损试验,揭示二元酸链长和硼酸对润滑脂摩擦性能的影响。结果在加压阶段,随着压力的增加,润滑脂密度增大,且分层现象越明显。当压力Pz=50MPa时,组分中含硼酸的C润滑脂在各处的密度均较小,表现出最佳的承载能力。在剪切过程中,C润滑脂始终将2个粗糙峰隔开,油膜不破裂,承载能力最高;含长链二元酸的B润滑脂和含硼酸的C润滑脂的最大应力相较于A润滑脂,分别降低了27.1%、57.1%。同时,C润滑脂的摩擦因数相对稳定,在0.075~0.095范围内波动,其均值为0.090,相较于B润滑脂和A润滑脂,分别降低了16.7%、22.2%,具有优良的力学性能。摩擦磨损结果表明,在稠化剂组分中添加硼酸后,润滑脂的理化性能得到显著提升,摩擦因数及均值分别为0.085~0.095和0.091,模拟结果与试验结果一致。结论相较于稠化剂中含短链二元酸的润滑脂,含长链二元酸的润滑脂表现出较好的抗剪切能力和摩擦性能。在稠化剂中添加硼酸后,稠化剂的结构得到强化,润滑脂表现出更为优异的抗磨减摩性能。这是因为在硼酸的作用下,润滑脂中的锂皂和硼酸基团不仅形成了配位键,而且能在固体壁面上形成摩擦反应膜,显著提高了润滑脂的物理化学性能。 展开更多
关键词 摩擦反应膜 稠化剂组分 摩擦性能 润滑脂 分子动力学
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滑动方向对编织复合材料摩擦磨损性能的影响
3
作者 裴晓园 孙晴 +2 位作者 贾志坤 刘思琦 徐志伟 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第2期15-22,共8页
为了提升三维编织复合材料的抗摩擦磨损性能,研究了编织复合材料横向和纵向的微观结构对其摩擦磨损性能的影响,优化了编织复合材料的工艺参数,并对复合材料在不同方向上的硬度、导热系数、磨损表面形貌进行分析。结果表明:编织复合材料... 为了提升三维编织复合材料的抗摩擦磨损性能,研究了编织复合材料横向和纵向的微观结构对其摩擦磨损性能的影响,优化了编织复合材料的工艺参数,并对复合材料在不同方向上的硬度、导热系数、磨损表面形貌进行分析。结果表明:编织复合材料横向截面中的碳纤维面积占比低于纵向;其横向的硬度和导热系数高于纵向;纤维体积分数由0增加至57.5%时,复合材料横向的平均摩擦因数降低了34.37%,磨损率降低了99.36%,纵向的摩擦因数降低了31.29%,磨损率降低了98.95%;复合材料横向的摩擦因数稳定性在纤维体积分数为57.5%时最高,而纵向的摩擦因数稳定性在纤维体积分数为50.5%时最高;编织复合材料横向和纵向磨损表面的损伤程度随着纤维体积分数的增大而降低,润滑膜的质量提高。 展开更多
关键词 三维编织复合材料 碳纤维 摩擦滑动方向 摩擦磨损
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搅拌摩擦焊接与加工技术进展
4
作者 赵衍华 张粟泓 +4 位作者 王非凡 郝云飞 宋建岭 孙世烜 王国庆 《航天制造技术》 2025年第1期1-25,共25页
搅拌摩擦焊接技术(Friction Stir Welding)自上世纪90年代发明以来,迅速在航空、航天、船舶、轨道交通等领域得到了广泛关注和应用,成为21世纪影响最为深远的焊接技术之一。近年来,以搅拌摩擦加工/增材制造(Friction Stir Processing/Ad... 搅拌摩擦焊接技术(Friction Stir Welding)自上世纪90年代发明以来,迅速在航空、航天、船舶、轨道交通等领域得到了广泛关注和应用,成为21世纪影响最为深远的焊接技术之一。近年来,以搅拌摩擦加工/增材制造(Friction Stir Processing/Additive Manufacturing)为代表的一系列固相加工技术进一步丰富了搅拌摩擦的技术内涵。本文主要介绍了搅拌摩擦焊接和加工技术的研究进展,结合近年国内取得的技术突破和装备发展现状,探讨了理论和工程应用面临的技术挑战及其未来的发展方向。 展开更多
关键词 搅拌摩擦焊接 搅拌摩擦加工 搅拌摩擦增材制造 自动化装备
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液力传动油适用国内非公路机械摩擦耐久性能评价方法研究
5
作者 张伟光 黄东升 +3 位作者 李小刚 姜禹 赵治宇 曲悦 《液压气动与密封》 2025年第4期110-114,共5页
随着国内非公路机械设备技术不断升级,液力传动油也随之升级。在液力传动油中摩擦性能与换挡性能会随着液力传动油换油周期的延长也在不断提高,然而摩擦耐久性能在液力传动油配方体系中却是最难平衡和最难达到的。所以在整个换油周期内... 随着国内非公路机械设备技术不断升级,液力传动油也随之升级。在液力传动油中摩擦性能与换挡性能会随着液力传动油换油周期的延长也在不断提高,然而摩擦耐久性能在液力传动油配方体系中却是最难平衡和最难达到的。所以在整个换油周期内保持摩擦耐久性能就显得尤为重要。针对国内非公路机械变速箱离合器普遍使用铜基摩擦片特点,模拟湿式离合器铜基片摩擦特性及耐久性评价方法,有助于研究适用国内非公路机械变速箱离合器的摩擦特性以及耐久性能。 展开更多
关键词 摩擦特性评价方法 摩擦试验台 非公路机械变速箱铜基摩擦片
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混杂纤维含量对有机合成摩擦材料性能的影响
6
作者 孙维 栾道成 +2 位作者 胡志华 朱腾 王正云 《塑料》 北大核心 2025年第2期40-45,共6页
为研究钢纤维和玄武岩纤维配比对树脂基摩擦材料力学性能及摩擦磨损性能的影响,以腰果壳油改性酚醛树脂,丁腈橡胶为基体,以总质量分数为30%的钢纤维、玄武岩纤维作为增强纤维,2.5%为梯度分别调节钢纤维、玄武岩纤维作为增强纤维,通过添... 为研究钢纤维和玄武岩纤维配比对树脂基摩擦材料力学性能及摩擦磨损性能的影响,以腰果壳油改性酚醛树脂,丁腈橡胶为基体,以总质量分数为30%的钢纤维、玄武岩纤维作为增强纤维,2.5%为梯度分别调节钢纤维、玄武岩纤维作为增强纤维,通过添加摩擦性能调节剂并采用热压法制备样品并测试。结果表明,当钢纤维含量为5%~15%时,随着钢纤维含量的增加,摩擦材料的压缩强度及冲击强度逐渐增大,最大值分别为26.98 MPa和4.69 kJ/m^(2);实验摩擦材料的密度变化在2.179~2.322 g/cm^(3)之间;同时,试样N1与试样N6的硬度值低于90 HRR满足应用要求;当钢纤维与玄武岩纤维质量比为1∶1时,2种增强纤维产生的耦合效应最佳,摩擦因数为0.45~0.51,磨耗量约为0.01252 cm^(3)/MJ;实验摩擦材料的磨损形式以热磨损和磨粒磨损为主。 展开更多
关键词 钢纤维 玄武岩纤维 摩擦材料 力学性能 摩擦磨损
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MAPE对PA66/PTFE共混材料摩擦磨损性能的影响
7
作者 涂旋 沈旭康 +2 位作者 李张 宋艳江 羊海棠 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第2期8-15,共8页
采用熔融共混的方法制备了马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)改性的聚酰胺66/聚四氟乙烯(PA66/PTFE)共混材料。在无润滑条件下,选用三针销-盘式摩擦测试方法对材料在不同载荷下的摩擦磨损性能进行了测试,借助扫描电子显微镜(SEM)对材料断面及磨... 采用熔融共混的方法制备了马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)改性的聚酰胺66/聚四氟乙烯(PA66/PTFE)共混材料。在无润滑条件下,选用三针销-盘式摩擦测试方法对材料在不同载荷下的摩擦磨损性能进行了测试,借助扫描电子显微镜(SEM)对材料断面及磨损表面形貌进行了表征,并分析了其磨损机理。结果表明,单独添加PTFE虽然能够改善PA66材料的自润滑性,但摩擦系数波动较大,且表现出升高的体积磨损率。在固定总添加质量分数20%的情况下,用MAPE替代PTFE,可使材料的摩擦系数进一步减小,耐磨性大幅改善,且呈现一定的协同减摩作用。与PA66/MAPE(80/20)和PA66/PTFE(80/20)相比,PA66/PTFE/MAPE(80/5/15)表现出最低的摩擦系数0.234,较纯PA66(0.523)下降了55.3%,体积磨损率为3.23×10^(-6)mm^(3)/(N∙m),较纯PA66下降了44.1%。在长距离的分阶段摩擦测试中,除纯PA66外,所有改性材料单位距离的体积磨损率均随着滑动距离的增加逐渐变小并趋于稳定。其中PA66/PTFE/MAPE共混材料有最低且稳定的摩擦系数,总体积磨损率也最小。磨损表面SEM照片表明,MAPE能够增强PA66基体与PTFE之间的相互作用,减小磨痕宽度、改善材料耐磨性。不同载荷下的摩擦测试结果则进一步表明MAPE与PTFE对PA66材料具有协同减摩作用。 展开更多
关键词 聚酰胺66 马来酸酐接枝聚乙烯 聚四氟乙烯 摩擦系数 干摩擦
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高压柱塞泵摩擦副表面设计与固-液复合润滑技术研究进展
8
作者 崔斌 侯姗姗 +4 位作者 张瑞 李畔畔 刘晓红 吉利 李红轩 《材料保护》 2025年第4期90-102,共13页
柱塞泵是机械液压系统中最核心的动力部件之一,由于其转速高、压力高、传动效率高、变量机构方式多、功率密度大等优点,广泛地应用于航空航天、工程机械等领域。近年来,随着新一代高速化、高压化、智能化以及长寿命机械液压系统的发展,... 柱塞泵是机械液压系统中最核心的动力部件之一,由于其转速高、压力高、传动效率高、变量机构方式多、功率密度大等优点,广泛地应用于航空航天、工程机械等领域。近年来,随着新一代高速化、高压化、智能化以及长寿命机械液压系统的发展,对柱塞泵自身安全性、稳定性以及可靠性等性能指标提出了更苛刻的适应性要求。柱塞泵的三大关键摩擦副(柱塞副、配流副和滑靴副)在高速高压条件下的摩擦磨损性能,是制约柱塞泵服役寿命的关键因素,决定了机械液压系统工作的稳定性与可靠性。本文首先介绍了柱塞泵的三大关键摩擦副的摩擦磨损问题以及润滑失效形式,然后总结了改善柱塞泵关键摩擦副摩擦磨损的表面处理技术并进行了比较,最后根据柱塞泵的服役工况和研究现状,提出了柱塞泵摩擦副润滑面向新一代机械设计需要解决的问题并进行了展望。 展开更多
关键词 柱塞泵 摩擦副 摩擦磨损 失效形式 表面润滑技术
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摩擦热效应下大型冰崩运动过程中的摩擦弱化模型研究
9
作者 陈强 罗渝 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第1期49-61,共13页
为定量描述大型冰崩运动过程中摩擦系数的演变过程与特性,结合冰崩高速运移中的热力学和动力学特性,考虑颗粒破碎效应以及融水与碎屑物质间相互掺混下的热融减阻效应,以冰崩厚度、剪切带厚度和剪切带内的初始含冰量为参数,运用COMSOL数... 为定量描述大型冰崩运动过程中摩擦系数的演变过程与特性,结合冰崩高速运移中的热力学和动力学特性,考虑颗粒破碎效应以及融水与碎屑物质间相互掺混下的热融减阻效应,以冰崩厚度、剪切带厚度和剪切带内的初始含冰量为参数,运用COMSOL数值分析软件开展冰崩运动过程中的摩擦弱化与运动特性研究,分析不同条件下冰崩关键运动参数的演化规律。结果表明:冰崩运动过程中,由滑面热效应带来的摩擦弱化能够使摩擦系数从初始时刻的0.6左右降至0.05以下。并且,冰崩厚度越大,运动距离越远;剪切带厚度与摩擦系数之间并非简单的线性关系,随着剪切带厚度的增大,冰崩的滑移距离会呈现出递增、平稳、递减、再趋于平稳的趋势;一定条件下,剪切带内的初始含冰量越大,越有利于冰崩的远距离运动。通过数值模拟试验,揭示了不同影响因素下冰崩运动过程中的摩擦系数演化特性,该摩擦弱化模型可为冰崩灾害的动力学分析与科学减灾提供参考。 展开更多
关键词 大型冰崩 数值模拟 摩擦系数 摩擦弱化
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WC-10Co4Cr涂层的高载荷摩擦磨损性能及耐腐蚀性能研究
10
作者 李旭勇 徐雪源 +4 位作者 李琼 廖可 严伟 杨学兵 张林伟 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期47-55,共9页
使用WC粒径为1μm和0.5μm的喷涂粉末制备了两种WC-10Co4Cr涂层,通过分析涂层的金相结构、摩擦系数、磨痕形貌和动电位极化曲线等,研究了涂层在1000 N高载荷下的摩擦磨损性能及在不同质量分数的氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:WC... 使用WC粒径为1μm和0.5μm的喷涂粉末制备了两种WC-10Co4Cr涂层,通过分析涂层的金相结构、摩擦系数、磨痕形貌和动电位极化曲线等,研究了涂层在1000 N高载荷下的摩擦磨损性能及在不同质量分数的氯化钠溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:WC粒径较小的喷涂粉末制备的涂层致密度、显微硬度和断裂韧性均高于WC粒径较大的涂层。两种涂层在150 N载荷下的磨痕浅,且磨损体积差异小,难以比较其耐磨损性能。在1000 N载荷下WC粒径较小的涂层的耐磨损性能明显较高,且随着摩擦时间增加,涂层表面的摩擦系数逐渐减小,其磨损机理主要为磨粒磨损;而WC粒径较大的涂层摩擦系数随着摩擦时间增加而升高,表面的磨损机理包括粘着磨损和磨粒磨损。当溶液中氯化钠质量分数从1%增大到10%时,WC粒径较小的涂层的腐蚀电位高于WC粒径较大的涂层,前者的耐腐蚀性能更优异。当氯化钠质量分数为3.5%时,两种涂层的腐蚀电位差值最大,其耐腐蚀性能差异最明显。 展开更多
关键词 WC-10Co4Cr涂层 高载荷 摩擦系数 摩擦磨损性能 耐腐蚀性能
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雾收集用单向导湿针织物涂层摩擦制备及性能研究
11
作者 张静 广靖 陈诚 《丝绸》 CAS 北大核心 2025年第1期49-56,共8页
随着人口爆炸、工业和高新产业发展的持续,工厂和居民对清洁用水需求日益增加,水雾收集器件不断涌现,而现有水雾收集器件多采用飞秒激光刻蚀等方式达到符合要求的浸润性表面,对设备要求较高。本文基于简便的室温自发胶凝作用,温和构建... 随着人口爆炸、工业和高新产业发展的持续,工厂和居民对清洁用水需求日益增加,水雾收集器件不断涌现,而现有水雾收集器件多采用飞秒激光刻蚀等方式达到符合要求的浸润性表面,对设备要求较高。本文基于简便的室温自发胶凝作用,温和构建凝胶聚合物基质,通过引入反应组分以控制胶凝成形期间的微观形貌与表面能分布,经室温修饰形成超疏水聚合物复合材料。以针织物为基底、摩擦为手段构制Janus针织物涂层,利用其润湿不对称性实现单向导湿,进而在捕雾集水的同时减缓水蒸发以提升应用效率,达到低成本且高效的雾收集。 展开更多
关键词 雾收集 单向导湿 针织物 涂层 摩擦制备 JANUS
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不同构型铝基复合材料的摩擦磨损性能
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作者 滕杰 邹文广 +4 位作者 张艳 梁哲宇 蒋福林 傅定发 杨光剑 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期177-185,共9页
采用喷雾造粒与放电等离子烧结法,成功制备了具有双重网络结构的纳米SiC颗粒/晶须混杂增强8009Al/6061Al复合材料(aluminum matrix composite with dual network structure,AMC-DNC),并同时制备SiC增强相在8009Al/6061Al基体中均匀分布... 采用喷雾造粒与放电等离子烧结法,成功制备了具有双重网络结构的纳米SiC颗粒/晶须混杂增强8009Al/6061Al复合材料(aluminum matrix composite with dual network structure,AMC-DNC),并同时制备SiC增强相在8009Al/6061Al基体中均匀分布的复合材料(aluminum matrix composites with uniform structure,AMC-US).本研究对两种复合材料的微观组织和摩擦磨损性能进行了深入探讨.测定了AMC-DNC和AMC-US在不同载荷和转速下的摩擦系数与磨损率,并结合扫描电子显微镜观察磨损形貌,深入分析了双重网络结构对复合材料磨损机制的影响.实验结果表明,放电等离子烧结法制备的AMC-DNC和AMC-US的致密度分别高达98.1%和99.2%.在低载荷、低转速条件下,AMC-DNC的主要磨损机制为磨粒磨损,其中颗粒的脱离导致氧化膜破裂,进而造成材料表面损伤.而在较高载荷和较高转速条件下,磨损机制转变为剥层磨损.在相同的摩擦磨损实验条件下,AMC-DNC展现出优于AMC-US的摩擦磨损性能,表明双重网络构型的设计在提升复合材料耐磨性能方面有显著作用. 展开更多
关键词 铝基复合材料 双重网络结构 放电等离子烧结 摩擦磨损
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曲线隅撑和柱端滑移摩擦节点单层钢框架的抗震性能研究
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作者 李成玉 杨草原 +1 位作者 贾良玖 陈焰周 《工程力学》 北大核心 2025年第3期113-127,共15页
基于损伤控制概念,提出了一种配置曲线隅撑和柱端滑移摩擦连接的新型梁贯通式分层装配式钢框架体系。在地震作用中,曲线隅撑作为结构的第一道“保险丝”,先发生塑性变形,柱端滑移摩擦连接作为结构的第二道“保险丝”,既可避免梁柱等主... 基于损伤控制概念,提出了一种配置曲线隅撑和柱端滑移摩擦连接的新型梁贯通式分层装配式钢框架体系。在地震作用中,曲线隅撑作为结构的第一道“保险丝”,先发生塑性变形,柱端滑移摩擦连接作为结构的第二道“保险丝”,既可避免梁柱等主要构件出现塑性损伤,又能实现结构在地震作用下损伤时序的“稳定、渐进、可控”。设计并制作了2个1/2缩尺的单层钢框架试件,其中第一个试件的柱脚为盖板式滑移摩擦节点(CPSFJ),柱顶为L形连接件滑移摩擦节点(LCSFJ);第二个试件柱顶在第一个试件的基础上配置了曲线隅撑。对两个试件进行了拟静力循环加载试验。结果表明,柱端滑移摩擦节点能有效降低主体结构的塑性损伤,实现框架结构的低损伤;曲线隅撑的钢框架试件较未配置隅撑的钢框架具有更高的初始刚度、承载能力和更优的耗能能力,加载过程中隅撑先于节点转动进入塑性,塑性损伤主要集中在曲线隅撑、CPSFJ盖板和LCSFJ连接件上,梁柱等主要构件均未发生损伤,设置这些节点的框架能够在震后快速修复。 展开更多
关键词 分层装配 损伤控制 滑移摩擦节点 曲线隅撑 损伤时序 抗震性能
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构造煤摩擦面分子结构演化特征及机理研究
14
作者 熊作鹏 刘和武 +1 位作者 张琨 吕晓雪 《矿产勘查》 2025年第2期227-238,共12页
构造煤摩擦面物理、化学结构变化记录了构造煤形成演化过程,现有研究较少涉及摩擦面分子结构演化的理论研究。为研究不同序列构造煤摩擦面发育特征以及分子结构的演化过程和机制,以宿县矿区祁南矿典型构造煤样品为研究对象,通过宏观观... 构造煤摩擦面物理、化学结构变化记录了构造煤形成演化过程,现有研究较少涉及摩擦面分子结构演化的理论研究。为研究不同序列构造煤摩擦面发育特征以及分子结构的演化过程和机制,以宿县矿区祁南矿典型构造煤样品为研究对象,通过宏观观测构造煤摩擦面形貌特征,发现构造煤中主要发育条痕摩擦面和镜面摩擦面2种类型摩擦面,同时随着剪切摩擦作用增强,构造煤摩擦面逐步由条痕摩擦面向镜面摩擦面演化过渡。原位分子结构测试结果表明,构造煤摩擦面上分子结构演化遵循应力降解—应力松弛—应力重排—应力缩聚的演化过程和模式。随剪切摩擦作用增强,摩擦面上稳定性较差的脂肪侧链及部分含氧官能团优先发生应力降解作用,使得芳香结构的取代基数量减少,同时导致芳香化程度增加,生烃潜能降低。应力降解作用下构造煤摩擦面分子结构活动性增强,促进分子结构的应力重排作用,加之剪切摩擦作用下,摩擦面煤分子结构发生应力缩聚作用,从而促使构造煤摩擦面上芳香度和缩聚程度升高。 展开更多
关键词 构造煤 构造应力 剪切摩擦 摩擦面 煤分子结构
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贮箱筒体多节筒段与长筒段搅拌摩擦焊接残余应力差异性研究
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作者 赵耀邦 陈波 +4 位作者 王建峰 历吴恺 李峻臣 林才渊 占小红 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期92-99,共8页
通过有限元模拟的方法,对火箭贮箱多节筒段、长筒段两种制造模式下的2219铝合金贮箱筒体进行建模,并通过试片级搅拌摩擦焊实验验证了模型的准确性,对比研究了二者的残余应力差异性。结果表明,多节筒段、长筒段筒体均在焊缝处发生应力集... 通过有限元模拟的方法,对火箭贮箱多节筒段、长筒段两种制造模式下的2219铝合金贮箱筒体进行建模,并通过试片级搅拌摩擦焊实验验证了模型的准确性,对比研究了二者的残余应力差异性。结果表明,多节筒段、长筒段筒体均在焊缝处发生应力集中,而多节筒段在最后一道焊缝的尾部应力集中现象尤为严重;多节筒段和长筒段筒体的纵焊缝和环焊缝交接处应力集中现象并不明显,多节筒段在完成第二道环焊缝后,应力得到轻微缓解,减小5.51%,长筒段减小3.83%,在无焊缝的筒体部位应力分布都较为均匀;多节筒段与长筒段筒体的纵、环焊缝残余应力分布是类似的,但是长筒段的应力集中区域较小,最大残余拉应力降低25.73%,最大残余压应力减小27.38%。 展开更多
关键词 2219铝合金 火箭贮箱筒段 有限元仿真 搅拌摩擦焊 残余应力
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砂岩不同含水特性对超低摩擦效应影响试验研究
16
作者 李利萍 余泓浩 +1 位作者 李秋雨 潘一山 《力学学报》 北大核心 2025年第3期687-700,共14页
为揭示应力扰动下巷道砂岩含水特性对超低摩擦型冲击地压影响机制,利用自制超低摩擦试验装置,以沈阳某矿砂岩为研究对象,通过改变砂岩块体含水率和浸水高度分别模拟深部岩体整体和分层含水特性,以中间砂岩为工作块体,利用其峰值水平位... 为揭示应力扰动下巷道砂岩含水特性对超低摩擦型冲击地压影响机制,利用自制超低摩擦试验装置,以沈阳某矿砂岩为研究对象,通过改变砂岩块体含水率和浸水高度分别模拟深部岩体整体和分层含水特性,以中间砂岩为工作块体,利用其峰值水平位移和岩岩界面合摩擦力分别表征超低摩擦效应强度和阻力,开展砂岩不同含水特性对超低摩擦效应影响试验研究.研究结果表明:(1)不同含水率和浸水高度工作块体位移时程曲线,均有准备、冲击和振荡3个阶段性特征,同时其峰值水平位移随垂直扰动频率增加均具有明显分区特性,超低摩擦效应强影响区和弱影响区分界处峰值水平位移均值分别为0.232和0.368 mm;(2)工作块体干燥、饱和含水率下超低摩擦效应平均强度分别比自然含水率状态下高165%和89.7%,含水率增加后摩擦力平均最大降幅为16.6%,表明砂岩含水率由自然状态下继续增加易发生超低摩擦效应但强度减弱;(3)工作块体浸水高度75 mm时超低摩擦效应强度平均增幅146%,摩擦力最大降幅为12.1%,表明此时易发生超低摩擦效应且强度较高;(4)砂岩块体含水率1.05%和浸水高度75 mm时,超低摩擦效应强度最高,实际工况中需合理控制岩体含水率和浸水高度,防止超低摩擦型冲击地压灾害发生. 展开更多
关键词 岩石力学 岩岩界面 含水特性 超低摩擦效应 砂岩块体
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变摩擦自复位耗能支撑恢复力模型与试验研究
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作者 朱丽华 刘通 +2 位作者 董尧荣 罗金武 李子杰 《土木工程学报》 北大核心 2025年第3期1-11,共11页
以可恢复功能结构为背景,提出一种加工简单、装配便捷的变摩擦自复位耗能支撑。文章介绍该支撑的构造形式和工作原理,并对其受力性能进行理论分析,建立其恢复力理论预测模型。通过低周反复加载试验测试该自复位耗能支撑的受力性能,分析... 以可恢复功能结构为背景,提出一种加工简单、装配便捷的变摩擦自复位耗能支撑。文章介绍该支撑的构造形式和工作原理,并对其受力性能进行理论分析,建立其恢复力理论预测模型。通过低周反复加载试验测试该自复位耗能支撑的受力性能,分析其滞回曲线、特征荷载和刚度、耗能能力。结果表明,装配弹簧和楔形块组的自复位耗能支撑荷载-位移曲线呈典型的“旗帜形”特征,滞回曲线的特征由弹簧预压长度、弹簧刚度和楔形块组数量等参数决定;支撑试件经历多次循环荷载作用后基本没有残余变形,具有良好的自复位性能和稳定的工作性能,其变形能力、耗能能力和复位能力均可通过调节弹簧与楔形块组的相关参数而改变;所提出的自复位支撑恢复力理论预测公式计算结果与试验结果吻合较好,可为工程应用提供参考。 展开更多
关键词 自复位支撑 摩擦耗能 滞回性能 抗震性能 恢复力模型
原文传递
1060-H24纯铝无轴肩微型搅拌摩擦焊的数值模拟分析
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作者 张昌青 马东东 +3 位作者 谷怀壮 王栋 刘恩荣 张鹏省 《材料导报》 北大核心 2025年第5期217-222,共6页
使用ABAQUS有限元软件建立了顺序热力耦合数值模型,对常规与无轴肩两种搅拌工具下的微型搅拌摩擦焊焊接过程的温度场、应力及接头残余变形分布进行对比分析,并采用实验热电偶测温对热源模型的边界条件进行了校核。结果表明:两种搅拌工... 使用ABAQUS有限元软件建立了顺序热力耦合数值模型,对常规与无轴肩两种搅拌工具下的微型搅拌摩擦焊焊接过程的温度场、应力及接头残余变形分布进行对比分析,并采用实验热电偶测温对热源模型的边界条件进行了校核。结果表明:两种搅拌工具下的焊接接头经历不同的加热和冷却焊接热循环,实测常规工具焊接接头的峰值温度约为362℃,而无轴肩工具焊接接头的峰值温度仅为143℃;焊件表面的残余应力均以焊缝中心对称分布,常规工具残余应力主要分布在轴肩区域,最大残余应力为116 MPa。无轴肩工具残余应力呈现以搅拌针为中心的尖峰分布,最大残余应力为34 MPa;残余应力反映了焊后变形,常规工具焊接的薄板沿焊缝方向向上凸起,最大挠度为2.817 mm。无轴肩工具焊接的薄板没有可视变形,最大挠度仅0.0081 mm。无轴肩微型搅拌摩擦焊热输入低,能有效减小薄壁焊件的残余变形,提高焊件的尺寸精度和装配质量。 展开更多
关键词 微型搅拌摩擦焊 有限元模拟 温度场 应力应变 残余变形
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