锡基巴氏合金磨损表面的分形与磨损率

利用结构函数分析法研究了滑动摩擦学系统中金属磨损表面轮廓线的分形特性。结果表明：磨损表面轮廓线在小于Ｓｍ的尺度上具有分形结构。采用结构函数法可以方便地确定粗糙表面轮廓线的分形参数,即垂直于滑动方向上磨损表面轮廓线的分维Ｄ可作为磨损表面分维的特征值,它与金属磨损率的变化有着密切的关系,最佳分维Ｄｏｐｔ值对应于材料的最低磨损率。     

工程粗糙表面粘着磨损的分形学研究

建立了分形接触模型,并在Ａｒｃｈａｒｄ粘着磨损理论基础上,结合磨损过程中剪切应力对实际接触表面的影响,建立了弹、塑性接触条件下的粘着磨损分形模型,通过试验得出了磨损体积损失与分形参数的关系,为降低磨损与加工成本及确定表面最佳分形维数提供了实验依据．     

结合部切向接触刚度分形模型研究

根据球体与平面接触的切向接触刚度和粗糙表面的接触分形理论，从理论上首次建立了结合部切向接触刚度分形模型，该模型具有尺度独立性。通过对所建模型的数字仿真，直观地给出了结合部切向接触刚度与其影响因素之间的非线性关系，并与实验研究结果具有较好的一致性，从而说明了该模型是合理的。     

磨石磨损分形预测研究

磨合是新机器投入正常运行前所必须经历的一个过程。合理的磨合可防止机器在早期发生咬合,从而极大地延长其使用寿命,基于磨损表面的分形表征,经典接触理论和磨损理论,建立了磨合磨损预测分形模型,以铜合金销和４５＃钢盘试样组成摩擦副,在销－盘摩擦磨损试验机上进行了磨合试验。研究结果表明,基于所建立的模型的磨损率预测结果与试验结果基本吻合。     

粗糙表面接触分形模型的提出与发展

自表面接触塑性变形模型问世以来,经过近４０年的发展,已经形成以分形几何理论为基础的Ｍ－Ｂ粗糙表面接触分形模型．Ｍ－Ｂ模型以分形参数代替统计学参数表征粗糙表面,推导出了实际接触面积与载荷的关系,以及实际弹性接触面积和实际塑性接触面积的计算公式,指出了影响接触面变形性质的因素与规律．由于分形参数的尺度独立性,可望利用Ｍ－Ｂ模型对接触面积的预测不受测量仪器分辨率和取样长度等因素的影响,故其比基于统计分析的Ｇ－Ｗ接触模型更为合理．尽管如此,Ｍ－Ｂ模型还有待完善,多方面的问题尚待进行深入研究     

无润滑条件下聚醚醚酮的磨损机制及其磨屑形态的研究

为了将分形几何引入摩擦学研究,在考察无润滑条件下聚醚醚酮磨损机制的同时,研究了这种材料的磨屑形态．结果表明,对应于不同的磨损率,磨屑呈现出不同的几何形态,磨屑的分形维数与载荷的关系同材料磨损状况的改变相对应．以此为基础,有可能根据磨屑的分形特征发展一种实时原位监测高分子材料摩擦部件磨损状态的新技术     

粗糙表面法向接触刚度的分形模型

指出了以往有关粗糙表面法向接触刚度理论研究工作的缺陷与不足,并在一定的前提假设下,基于球体与平面的接触理论和粗糙表面的分形接触理论,从理论上给出了具有尺度独立性的粗糙表面法向接触刚度分形模型,并进行了数字仿真研究.     

粗糙表面测量轮廓的分形插值模拟

引入粗糙表面的分形插值理论,提出用分形插值函数模拟粗糙表面轮廓的方法。并以车削,磨削及磨损表面为研究对象,对粗糙表面进行了分形插值模拟,系统地研究了影响其模拟模拟效果的因素和规律。发现可以采用分形插值理论来模拟或表征具有分形特征的粗糙表面。     

粗糙表面的分形特征与分形表达研究

得用触针轮廓仪和数据采集系统对磨削和车削表面的粗糙轮廓曲线进行了测量,并就粗糙表面的分形特征作了分析与讨论,同时还提出了粗糙表面的特征粗糙度概念及其定义,并将其用表面粗糙度水平的表述。     

单峰接触研究及其在分形表面接触中的应用

基于有限元方法,建立了弹塑性单峰的接触模型.粗糙峰为理想的弹塑性材料,为了考虑不同的材料特性对微凸体变形的影响,分别对9种不同的材料进行了分析.根据有限元计算结果,分析了接触面积,平均接触压力和接触力与变形干涉量之间的关系,并进行了经验公式的拟合.单峰接触所经历的4个不同的阶段,以及不同阶段之间的转化点均作了明确的表达.然后,根据分形理论,将单峰接触模型扩展到了三维的粗糙表面的接触,并提出了一个计算接触表面法向刚度的模型.通过与实验数据和以往模型的结果对比,证明本文中所提出的模型具有较高的精度.     

高温三体磨料磨损试验机的研制

研制了一台高温三体磨料磨损试验机,可用以模拟研究高温氧化腐蚀和磨料磨损交互作用。该试验机在７００￣９００℃温度范围内具有良好的数据重现性。     

离子束增强沉积制备Cr—N薄膜及其摩擦学性能研究

利用离子束增强沉积（ＩＢＥＤ）技术制备了Ｃｒ－Ｎ薄膜,并对不同能量氮离子轰击所制备的薄膜组成进行了Ｘ射线衍射及光电子能谱分析,测定了涂层的断裂性值,并对涂层的摩擦学性能进行了研究。结果表明：在相同试验条件下,氮离子轰击能量影响Ｃｒ－Ｎ薄膜的相组成及取向,采用低能量氮离子轰击所得到的薄膜具有较高的断裂韧性和优异的耐磨性能。     

锯切花岗石过程中金刚石节块磨损特征及影响因素分析

在已有的节块磨损规律的基础上,对锯切花岗石过程中的金刚石及其固位载体－粘合剂的磨损规律进行了研究。通过实验,跟踪观察了不同金刚石节块在各种加工条件下的磨损状态。结果表明;金刚石的工作状态与节块的使用性能有良好的对应关系,金刚石的微破碎和完善晶型比例越高节块耐磨性越好;宏观破碎和脱落比例越高节块耐磨性越差。金刚石的粒度,含量,品级,粘合剂和金刚石的匹配以及锯切用量组合等均明显影响锯切效果。     

电弧喷涂不锈钢涂层耐磨性的研究

研究了电弧喷涂３Ｃｒ１３和１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢涂层的耐磨性,分析了喷涂工艺参数对３Ｃｒ１３涂层耐磨性的影响及涂层中孔隙的作用,并且深入探讨了涂层的磨损机理。     

硅酸铝短纤维增强ZL109复合材料的磨损机制

采用挤压铸造法制备了硅酸铝（Ａｌ２Ｏ３·ＳｉＯ２）短纤维增强ＺＬ１０９复合材料,并研究了该材料在干摩擦条件下的磨损行为．结果表明：Ａｌ２Ｏ３·ＳｉＯ２短纤维／ＺＬ１０９复合材料的耐磨机制为纤维断裂并在亚表层重新分布和排列形成高硬度的硬化层．这种硬化层的形成使复合材料具有比基体合金更优越的耐磨性．