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Y对CoCrNi基中熵合金微观组织及摩擦磨损性能的影响
1
作者 温嘉慧 蒋丽 +4 位作者 张澳寒 李艳辉 陈飞 曹志强 张伟 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2026年第1期57-66,共10页
基于CoCrNi合金室温硬度低、耐磨性较差的特点,且稀土元素原子尺寸大、化学活性强,微量添加即可显著提高合金性能,本文设计并采用非自耗真空电弧熔炼制备了(CoCrNi)_(100-x)Y_(x)(x=0,1,2,4,6,8,质量分数,%)中熵合金,研究了稀土Y含量对C... 基于CoCrNi合金室温硬度低、耐磨性较差的特点,且稀土元素原子尺寸大、化学活性强,微量添加即可显著提高合金性能,本文设计并采用非自耗真空电弧熔炼制备了(CoCrNi)_(100-x)Y_(x)(x=0,1,2,4,6,8,质量分数,%)中熵合金,研究了稀土Y含量对CoCrNi基中熵合金微观组织和硬度的影响,并分析了其在室温干燥环境以及3.5%NaCl仿海水中的摩擦磨损性能和机理。结果显示:加入Y后,CoCrNi合金的形貌由柱状晶向树枝晶转变,相结构也发生了显著变化,在FCC单相基础上析出了富Ni、Y的HCP相(x=1,2,4,6,8)以及富Cr的BCC相(x=4,6,8),并且合金的晶粒发生明显细化。在第二相强化和细晶强化的共同作用下,合金的硬度从未添加Y的154 HV增至添加6%Y的351 HV。室温干燥环境中,随着Y含量增加,(CoCrNi)_(100-x)Y_(x)的磨损机制由未添加Y时的氧化磨损和粘着磨损的复合机制向磨粒磨损和粘着磨损的复合机制转变;(CoCrNi)_(94)Y_(6)合金的耐磨性能最好,平均摩擦系数低至0.36,体积磨损率为1.42×10^(-4)mm^(3)/(N·m)。而在3.5%NaCl仿海水中,(CoCrNi)_(100-x)Y_(x)的磨损机制为磨粒磨损、氧化磨损和腐蚀磨损的协同作用;(CoCrNi)_(94)Y_(6)合金的耐磨性能最好,平均摩擦系数为0.33,体积磨损率为1.65×10^(-5) mm^(3)/(N·m)。由于腐蚀介质(3.5%NaCl溶液)的润滑作用,3.5%NaCl仿海水中合金的体积磨损率较室温干燥环境中降低一个数量级。 展开更多
关键词 CoCrNi 中熵合金 Y 相结构 磨损机制 腐蚀磨损 摩擦磨损性能
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超疏水镍钴氮化硅涂层表面微织构演化规律及其摩擦磨损性能研究
2
作者 张银 刘威 +4 位作者 岳爽 邓海顺 康敏 纪玲玲 姚亮 《表面技术》 北大核心 2026年第6期111-127,共17页
目的表面织构具有一定的减摩作用,然而超疏水涂层表面织构形貌对摩擦磨损性能的影响仍需进一步完善。方法采用电沉积技术制备了镍钴氮化硅涂层,通过激光表面织构化技术在涂层表面加工出微结构;利用SEM、EDS、LEXT等手段来表征镍钴氮化... 目的表面织构具有一定的减摩作用,然而超疏水涂层表面织构形貌对摩擦磨损性能的影响仍需进一步完善。方法采用电沉积技术制备了镍钴氮化硅涂层,通过激光表面织构化技术在涂层表面加工出微结构;利用SEM、EDS、LEXT等手段来表征镍钴氮化硅涂层表面组织结构、元素含量、表面粗糙度及三维磨损形貌;通过光学接触角测量系统与摩擦磨损试验平台,系统研究了涂层经织构化处理后的表面润湿特性与耐磨性能。结果通过改变激光脉冲能量密度与脉冲宽度,可以实现镍钴氮化硅涂层表面辐照区域微结构凸包形态与凹坑形态的相互演化;在工艺参数优选条件下,涂层表面成功构建了四种典型微织构形貌:W状织构(T_(W))、浅火山口状织构(T_(S))、深火山口状织构(T_(D))以及同轴双火山口叠加状织构(T_(A))。经织构化处理后,镍钴氮化硅涂层表面没有呈现脱落状态与微裂纹缺陷,显著增大了涂层表面粗糙度与静态接触角,实现了涂层表面超疏水性能的转变。并且,相对于T_(W)、T_(S)与T_(A)三种织构,T_(D)织构表面的静态接触角更高,达到155.3°。摩擦磨损测试表明:合理设计超疏水涂层表面微织构形貌有利于减小涂层表面的摩擦系数与磨损速率,在四种织构中,深火山口状织构(T_(D))的平均摩擦系数与磨损速率更小,分别达到0.095及11.01×10^(3)μm^(3)/N·m。结论超疏水涂层与激光表面织构的共同作用,有助于减轻实际摩擦接触、捕获磨损碎屑及减少磨粒磨损,也有助于提升摩擦进程的平稳性与磨损寿命。 展开更多
关键词 电沉积 镍钴氮化硅涂层 激光表面织构化 润湿性 摩擦磨损 磨损机制
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W型金属封严环的磨损寿命可靠性研究
3
作者 何建军 肖庭熠 +3 位作者 刘豪 龚志辉 杨迪 白郑言 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期135-143,共9页
航空发动机金属封严环的磨损会造成发动机内部气流泄漏,影响发动机的运行效率和性能。研究实际工况下封严环的磨损机理、力学性能、磨损寿命对解决封严环的磨损失效问题具有重要意义。本文以航空发动机W型金属封严环为研究对象采用有限... 航空发动机金属封严环的磨损会造成发动机内部气流泄漏,影响发动机的运行效率和性能。研究实际工况下封严环的磨损机理、力学性能、磨损寿命对解决封严环的磨损失效问题具有重要意义。本文以航空发动机W型金属封严环为研究对象采用有限元分析方法分析了位移幅值和循环次数与封严环磨损之间的非线性关系,研究了其在服役过程中的磨损以及寿命可靠性分布。结果表明:在可靠度低于90%时不同位移幅值的磨损失效深度平均值为0.023 4 mm,与封严环的最大允许磨损深度设计准则对比误差为6.3%。研究表明,本文所建立的磨损寿命可靠性模型可较准确地评估封严环磨损情况。 展开更多
关键词 W型金属封严环 微动磨损 磨损寿命 有限元
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温度对高速列车制动盘用24CrNiMo钢摩擦磨损行为的影响
4
作者 冯刚珍 康皓 +1 位作者 刘宁 贾雨波 《机械工程材料》 北大核心 2026年第2期61-65,共5页
以国产高速列车制动盘用24CrNiMo低合金钢为研究对象,在不同温度(25,200,400,600℃)下对其进行摩擦磨损试验,研究了温度对试验钢摩擦磨损行为的影响。结果表明:不同温度下摩擦磨损时,试验钢的摩擦因数均先急剧升高后进入稳定,磨合时间... 以国产高速列车制动盘用24CrNiMo低合金钢为研究对象,在不同温度(25,200,400,600℃)下对其进行摩擦磨损试验,研究了温度对试验钢摩擦磨损行为的影响。结果表明:不同温度下摩擦磨损时,试验钢的摩擦因数均先急剧升高后进入稳定,磨合时间随温度升高而缩短,稳定阶段的波动幅度不同,试验钢的摩擦磨损行为表现出显著的温敏特征;随温度升高,试验钢的摩擦因数和磨损率降低,耐磨性能提高。随着温度升高,试验钢表面的磨粒磨损程度减轻,至400℃时表面形成薄且非连续的氧化膜,磨损机制由磨粒磨损转变为氧化和黏着磨损,温度升高至600℃时表面形成连续致密的厚氧化膜,氧化磨损和黏着磨损程度增大。 展开更多
关键词 高速列车制动盘 摩擦磨损 摩擦因数 磨损率 磨损机制
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车削18CrNiMo7-6钢的刀具磨损及工件表面完整性试验研究
5
作者 张银霞 彭子育 +1 位作者 郜伟 彭振龙 《武汉科技大学学报》 北大核心 2026年第1期56-62,共7页
为了研究涂层硬质合金刀具加工18CrNiMo7-6合金钢的切削性能,进行18CrNiMo7-6钢车削加工单因素试验,分析刀具的磨损形式及磨损机理,并探讨刀具磨损量对工件表面完整性的影响。结果表明:切削速度v=220 m/min时,刀具磨损以材料剥落为主,v=... 为了研究涂层硬质合金刀具加工18CrNiMo7-6合金钢的切削性能,进行18CrNiMo7-6钢车削加工单因素试验,分析刀具的磨损形式及磨损机理,并探讨刀具磨损量对工件表面完整性的影响。结果表明:切削速度v=220 m/min时,刀具磨损以材料剥落为主,v=160 m/min时,刀具磨损以黏结磨损为主,v=100 m/min时,刀具磨损以硬质点磨损和黏结磨损为主;随着刀具磨损量的增加,工件表面粗糙度逐渐增大,表面硬化程度加深,表面残余应力由拉应力转化为压应力;工件在刀具未磨损时获得最小粗糙度Ra=0.43μm,在刀具磨损量为0.15 mm时,工件表面硬化程度提高16%,且最大表面残余压应力为-39.4 MPa。 展开更多
关键词 18CrNiMo7-6钢 涂层硬质合金刀具 刀具磨损 磨损机理 工件表面完整性
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基于改进的EfficientNetV2和UNetTSF的刀具磨损状态识别及预测方法
6
作者 张曦 朱红 +1 位作者 张龙佳 Ahmed ABDELTAWAB 《中国机械工程》 北大核心 2026年第3期668-678,687,共12页
针对刀具在机磨损状态监测问题,为提高刀具磨损预测的准确性,提出了一种融合格拉姆角场(GAF)、改进的EfficientNetV2轻量级网络和UNetTSF时序预测模型的新型监测模型GAFiEfficientNetV2-UNetTSF。该模型采用先分类后预测的策略,采集刀... 针对刀具在机磨损状态监测问题,为提高刀具磨损预测的准确性,提出了一种融合格拉姆角场(GAF)、改进的EfficientNetV2轻量级网络和UNetTSF时序预测模型的新型监测模型GAFiEfficientNetV2-UNetTSF。该模型采用先分类后预测的策略,采集刀具加工过程中的力信号,并使用分段聚合技术实现特征降维,利用格拉姆角场分别对三向力信号进行编码,得到三组单通道图像,并将同一时序下的三组单通道图像堆叠成三通道图像。构建改进的EfficientNetV2训练网络进行特征的自动提取和分类以实现刀具磨损状态识别。针对最关键的刀具磨损状态,利用UNetTSF模型进行磨损值预测,以实现精确预判。通过对比实验,验证了该模型在刀具磨损状态识别任务中的高准确率以及磨损值预测方面的高精度,为刀具磨损状态监测领域提供了一种更精准的监测方法,对提高工业生产效率和降低维护成本具有重要意义。 展开更多
关键词 格拉姆角场 EfficientNetV2 UNetTSF 刀具磨损状态 刀具磨损监测
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切削参数对刀具非均匀磨损的影响规律及其优化方法
7
作者 易婧雯 陈永鹏 +1 位作者 谭欣婷 黄程鹏 《机床与液压》 北大核心 2026年第1期86-92,共7页
针对车削加工中刀具前刀面非均匀磨损导致的加工精度下降和刀具寿命缩短问题,面向刀具磨损分布形态,提出基于高斯核密度估计函数的磨损分布评价指标,并根据不同加工参数(主轴转速n、背吃刀量a_(p)和进给量f)获得相应的磨损分布形态及其... 针对车削加工中刀具前刀面非均匀磨损导致的加工精度下降和刀具寿命缩短问题,面向刀具磨损分布形态,提出基于高斯核密度估计函数的磨损分布评价指标,并根据不同加工参数(主轴转速n、背吃刀量a_(p)和进给量f)获得相应的磨损分布形态及其对应指标。通过仿真计算,对比分析改变加工参数对前刀面最大磨损量和磨损分布均匀性的影响,发现最大磨损量与加工参数呈正相关,随主轴转速、背吃刀量和进给量的增大而增加;背吃刀量对磨损的分布均匀性影响最大,转速次之,进给量影响最小。最后,通过多目标优化得到最优参数组合为n=530 r/min、a_(p)=0.4 mm、f=0.2 mm/r,在该参数组合下,前刀面磨损相对均匀且最大磨损量较小。 展开更多
关键词 前刀面 非均匀磨损 磨损分布均匀性 最大磨损量 高斯核密度估计
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基于机器学习的钢轨磨损预测方法
8
作者 贾云飞 丁昊昊 +2 位作者 肖乾 王文健 刘启跃 《润滑与密封》 北大核心 2026年第3期155-164,共10页
随着铁路高速化与重载化发展,现场使用的钢轨材料种类愈加繁杂,其磨损行为也更加复杂。准确地预测现场钢轨磨损规律,对钢轨选用与安全服役具有重要作用。随着机器学习在铁路领域的应用,为磨损预测提供了新手段。提出一种利用机器学习建... 随着铁路高速化与重载化发展,现场使用的钢轨材料种类愈加繁杂,其磨损行为也更加复杂。准确地预测现场钢轨磨损规律,对钢轨选用与安全服役具有重要作用。随着机器学习在铁路领域的应用,为磨损预测提供了新手段。提出一种利用机器学习建立磨损模型和钢轨磨损预测的方法。首先建立以材料硬度比、接触应力、转速、蠕滑率为特征的数据集,然后利用机器学习的反向传播神经网络(BPNN)、卷积神经网络(CNN)和极限梯度提升(XGBoost)算法,分别建立磨损模型。评估发现,BPNN算法最适合该数据集结构。为进一步提升BO-BPNN算法模型精度和泛化能力,在BPNN算法中加入贝叶斯算法(BO)优化超参数,实现了94.2%的准确率。利用BO-BPNN磨损模型、动力学仿真和数值计算建立了磨损预测方法,并对PG4和PG5两种钢轨进行磨损预测,发现硬度更高的PG5材料耐磨性能更优。该磨损预测方法为钢轨磨损行为预测提供了新方法,可指导现场钢轨材料选用和运营维护。 展开更多
关键词 钢轨磨损预测 神经网络 机器学习 磨损模型 动力学仿真
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飞行器运输振动下GH4169/WC激光熔覆复合涂层摩擦磨损性能研究
9
作者 林婕 张海瑞 +3 位作者 丁昊昊 姚鑫宇 姚重阳 王尧 《材料导报》 北大核心 2026年第4期107-116,共10页
针对飞行器机构在运输、转载、挂飞等工况下的磨损失效问题,结合激光熔覆技术制备GH4169/WC复合涂层,开展激光熔覆工艺参数优化研究以及材料在运输振动工况下的常温干摩擦磨损行为和机理研究。基于田口-灰色关联理论,建立了GH4169/WC复... 针对飞行器机构在运输、转载、挂飞等工况下的磨损失效问题,结合激光熔覆技术制备GH4169/WC复合涂层,开展激光熔覆工艺参数优化研究以及材料在运输振动工况下的常温干摩擦磨损行为和机理研究。基于田口-灰色关联理论,建立了GH4169/WC复合材料激光熔覆工艺参数优化方法,对激光熔覆工艺参数进行优化。以实际地面运输试验数据作为输入,开展飞行器机构动力学仿真与有限元分析,确定磨损试验中接触应力、滑动速度等试验参数。利用往复摩擦磨损试验机开展不同接触参数下的摩擦磨损试验,对比GH4169/WC复合涂层与单一GH4169材料的耐磨性能,分析磨损形貌和磨损量随接触应力与滑动速度的变化规律和机理。结合田口-灰色关联理论成功将多响应目标转化为单一灰色关联度,实现了激光熔覆工艺的优化。优化后的激光功率为650 W,扫描速度为2 mm/s,送粉速率为4.7 g/min。并且预测的灰色关联度(0.6697)与实验值(0.6729)吻合较好,误差仅为0.5%。同时,与单一GH4169镍基高温合金相比,GH4169/WC复合涂层磨损深度以及对磨副磨损量均得到了降低。田口-灰色关联法能够快速准确地实现复合材料激光熔覆工艺参数优化,有效提高熔覆层质量,为激光熔覆复合材料的工业应用提供了理论依据。同时,利用激光熔覆技术制备GH4169/WC复合涂层能够提高材料耐磨性能,改善飞行器在运输、转载、挂飞等工况下的磨损失效问题。 展开更多
关键词 激光熔覆工艺优化 GH4169/WC复合涂层 田口-灰色关联法 摩擦磨损 磨损机理
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不同脂润滑下Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)滑动配副摩擦磨损试验研究
10
作者 李颂华 王坤 +4 位作者 王永华 魏超 孙健 黄善航 刘博 《润滑与密封》 北大核心 2026年第2期79-85,共7页
为提高机床氮化硅(Si_(3)N_(4))全陶瓷主轴脂润滑轴承的可靠性和寿命,研究以合成脂为基础油的复合锂基润滑脂和聚脲基润滑脂、以PAO为基础油的锂基润滑脂对Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)球-块配副的润滑效果。使用多功能摩擦磨损试验机开展... 为提高机床氮化硅(Si_(3)N_(4))全陶瓷主轴脂润滑轴承的可靠性和寿命,研究以合成脂为基础油的复合锂基润滑脂和聚脲基润滑脂、以PAO为基础油的锂基润滑脂对Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)球-块配副的润滑效果。使用多功能摩擦磨损试验机开展不同载荷(20~80 N)和滑动速度(0.02~0.06 m/s)下的摩擦磨损试验,通过超景深三维显微镜观察试验后的Si_(3)N_(4)块表面形貌,分析其磨损规律和润滑机制。结果表明:3种润滑脂都有效降低了Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)配副的摩擦因数,且Si_(3)N_(4)/Si_(3)N_(4)配副对3种润滑脂有良好的适应性,试验后润滑脂均未失效;在0.06 m/s高滑动速度工况下,由于复合锂基稠化剂具有更好的剪切稳定性,复合锂基润滑脂被剪切释放的基础油流失最少,润滑效果最好;在80 N高载荷工况下,由于锂基稠化剂在润滑中起到重要作用,锂基润滑脂的摩擦因数最小且变化最平稳,润滑效果最好。因此在高载荷和高速工况下,稠化剂对润滑脂性能的影响大于基础油的影响。 展开更多
关键词 Si_(3)N_(4) 润滑脂 摩擦磨损 磨损表面 润滑性能
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大缸径发动机气门–气门座冲击磨损试验及磨损量预测
11
作者 张梦娇 李辉 +2 位作者 孙非 祖炳锋 徐玉梁 《内燃机工程》 北大核心 2026年第1期65-74,83,共11页
针对大缸径发动机冲击磨损试验台难寻的问题,以某大缸径双燃料发动机排气门–气门座为研究对象,进行模型缩比及试验加速设计,通过冲击磨损试验台模拟气门–气门座的热环境和接触条件,进行不同配对材料、不同凸轮转速的冲击磨损试验,并... 针对大缸径发动机冲击磨损试验台难寻的问题,以某大缸径双燃料发动机排气门–气门座为研究对象,进行模型缩比及试验加速设计,通过冲击磨损试验台模拟气门–气门座的热环境和接触条件,进行不同配对材料、不同凸轮转速的冲击磨损试验,并分析冲击磨损机理。研究结果表明,气门冲击所造成磨损机理以疲劳磨损为主,材料匹配及落座速度均对其磨损量有较大影响;气门材料GH4080A和气门座材料本体40Cr10Si2Mo接触面堆焊Stellite12所组成的摩擦副在相同条件下的冲击磨损试验中气门–气门座磨损量相当,气门材料GH152和气门座材料NiCrW2所组成的摩擦副在相同条件下的冲击磨损试验中总磨损量最小;磨损量随落座速度的增大而增大。基于试验数据对冲击磨损系数进行了修正,并采用磨损公式对某大缸径发动机进行寿命预测,结果表明,气门应在工作近4600 h时进行更换,气门座应在工作近3700 h时进行更换。 展开更多
关键词 气门–气门座 缩比模型 加速试验 冲击磨损试验 磨损量预测 大缸径发动机
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喷射式液固两相冲蚀磨损试验机研制及应用
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作者 李美艳 宋佳阳 +4 位作者 韩彬 董立先 姜玉珊 齐天一 宋立新 《实验技术与管理》 北大核心 2026年第1期198-204,共7页
该文基于压力检测技术、变频调压技术、文丘里效应、“转盘+气流”联合送砂模式等原理,研制了液固两相喷射式冲蚀磨损试验机。该试验机由输水系统、送砂系统、水砂混合系统、工作台及夹具钳系统组成,具有压力和冲蚀角度可调可控、稳定... 该文基于压力检测技术、变频调压技术、文丘里效应、“转盘+气流”联合送砂模式等原理,研制了液固两相喷射式冲蚀磨损试验机。该试验机由输水系统、送砂系统、水砂混合系统、工作台及夹具钳系统组成,具有压力和冲蚀角度可调可控、稳定性好、检测精度高、操作方便等优点。用该试验机检测了20CrNiMo钢的抗冲蚀性能,结果表明:随着冲蚀角度的增加,钢材失重量先增大后降低,冲蚀失效机制从微切削磨损向挤压锻造失效转变,且大粒径砂粒冲蚀产生的失重量大于小粒径砂粒。该试验机可用于材料的可靠性和耐久性评估。 展开更多
关键词 液固两相 喷射式 冲蚀磨损 试验机 磨损形貌
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水-石英砂两相流对20号钢90°弯管的冲刷磨损数值模拟研究
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作者 苑学林 马小林 +4 位作者 李璇璇 姜一堃 张亚新 冉文燊 王硕 《化工设备与管道》 北大核心 2026年第1期109-117,共9页
以公称直径为DN20、DN40、DN80、DN100的90°弯管为对象,运用数值模拟方法,考察了水-石英砂固液两相流流速(2 m/s、4 m/s、6 m/s)、颗粒粒径(0.1 mm、0.5 mm、1.0 mm)及固液质量比(1%、2%、3%)对弯管冲刷磨损速率、位置、形貌的影... 以公称直径为DN20、DN40、DN80、DN100的90°弯管为对象,运用数值模拟方法,考察了水-石英砂固液两相流流速(2 m/s、4 m/s、6 m/s)、颗粒粒径(0.1 mm、0.5 mm、1.0 mm)及固液质量比(1%、2%、3%)对弯管冲刷磨损速率、位置、形貌的影响。结果显示:随流速增加,最大冲刷磨损速率呈指数趋势增加,冲刷磨损高发位置由弯管及下游管段φ=270°区域迁移至弯管及弯管与下游管段交界处φ=0°区域,形貌由“Flow Erosion”经片状到“V”形;随粒径增加,最大冲刷磨损速率呈线性增加,DN20、DN40弯管冲刷磨损位置由φ=180°向φ=0°区域迁移,形貌由片状向“V”形发展,DN80、DN100弯管冲刷磨损位置由φ=0°向φ=270°区域移动,形貌由片状向“Flow Erosion”发展;随固液质量比增加,最大冲刷磨损速率呈线性增加,其对位置及形貌影响远小于流速与粒径,主要体现在位置小角度迁移及形貌区域的小范围增大;当流速处于2~4 m/s区间,粒径为0.1 mm时,随管径增加,最大冲刷磨损速率线性增加,形貌由片状为主转变为“Flow Erosion”为主,当流速处于2~4 m/s、粒径处于0.5~1.0 mm区间与流速为6 m/s时,粒径在0.1~1.0 mm区间时,随管径增加,最大冲刷磨损速率先减小后增加,形貌由“V”形经片状到“Flow Erosion”。 展开更多
关键词 固液两相流 数值模拟 冲刷磨损 磨损特性
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大电流对镀金铜配副载流摩擦学性能和磨损机理的影响
14
作者 李娜 陆焕焕 +4 位作者 宋晨飞 逄显娟 王帅 上官宝 张永振 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2026年第2期218-230,共13页
针对大功率电连接器背景下载流摩擦基础研究不足的问题,本工作中选用镀金黄铜与镀金铍青铜构成的球/平面接触摩擦副,在不同电流下进行往复滑动载流摩擦试验,探究大电流(电流密度高达60 A/mm^(2))对配副载流摩擦学性能和磨损机理的影响.... 针对大功率电连接器背景下载流摩擦基础研究不足的问题,本工作中选用镀金黄铜与镀金铍青铜构成的球/平面接触摩擦副,在不同电流下进行往复滑动载流摩擦试验,探究大电流(电流密度高达60 A/mm^(2))对配副载流摩擦学性能和磨损机理的影响.试验结果表明:对于界面摩擦磨损性能,无电流时摩擦因数较高,施加电流之后摩擦因数减小,而随着电流的增加(5~20 A),摩擦因数逐渐增加,摩擦因数波动性随之减小;磨痕表面的粗糙度也随之增加,且电流大于15 A之后,粗糙度增加幅度相较于未磨损样品超过600%;磨损率也随电流的增加而变大,20 A时净磨损率转为负值,表明界面材料转移试样体积增加.对于电性能,接触电阻和接触电阻波动性均随电流的增加而减小.因此,电流的增加降低了摩擦磨损性能并劣化了接触表面质量,但却改善了电接触性能.对于磨损机理,较低电流(5 A和10 A)下,磨损机理以犁沟磨损和塑性形变为主;而较高电流(15 A和20 A)下,开始出现黏着磨损.计算分析表明:通入电流后,界面焦耳热功率远大于摩擦热功率,成为导致温升的主要因素.电流为20 A时,有限元计算所得接触界面最高温度为78.0℃.推测电流通入后的焦耳热温升引起材料软化,接触面积增加,从而导致摩擦因数的增加和接触电阻的减小;材料软化之后导致强度减小,促使了黏着磨损的发生.该研究有望为大功率电连接器的配副材料设计和损伤防护提供理论支撑. 展开更多
关键词 载流摩擦 往复滑动 镀金铜配副 大电流 黏着磨损
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离心泵固液两相流动与磨损特性的计算流体力学-离散元法研究
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作者 王勇 李明 +3 位作者 陈杰 徐强 崔勇 刘厚林 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2026年第2期446-454,共9页
磨损是导致离心泵性能和寿命降低的重要原因。为了研究离心泵磨损与内部固液两相流动之间的关系,在不同颗粒浓度和颗粒粒径下,采用计算流体力学-离散元法耦合计算方法对离心泵内部颗粒分布进行了预测,同时基于E/CRC磨损模型对离心泵壁... 磨损是导致离心泵性能和寿命降低的重要原因。为了研究离心泵磨损与内部固液两相流动之间的关系,在不同颗粒浓度和颗粒粒径下,采用计算流体力学-离散元法耦合计算方法对离心泵内部颗粒分布进行了预测,同时基于E/CRC磨损模型对离心泵壁面的磨损特性进行了计算。结果表明:颗粒在叶轮进口聚集并下沉,进入叶轮的颗粒沿叶片压力面运动,并从靠近后盖板侧进入蜗壳;叶轮主要的磨损区域位于叶片压力面以及压力面前缘和后缘与前、后盖板交界区域,蜗壳主要磨损区域集中在靠近后盖板侧;颗粒浓度从0.5%增大至2%时,叶片最大磨损率增大到原来的4.4倍,蜗壳最大磨损率增大到原来的3.8倍;颗粒粒径从0.4 mm增大至0.6 mm时,叶片最大磨损率减小到原来的34.2%,蜗壳最大磨损率减小到原来的29.8%。颗粒聚集区域,壁面碰撞频率也较高,叶轮和蜗壳的高磨损率区域与高碰撞频率区域高度重合,颗粒对壁面的碰撞是造成磨损破坏的重要原因。 展开更多
关键词 离心泵 固液两相流 磨损 碰撞频率 颗粒分布 CFD-DEM 颗粒浓度 粒径
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基于轻量化SE-ResNet和增量学习的铣刀磨损状态预测方法
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作者 李孝斌 王云龙 +2 位作者 尹超 李波 肖博 《计算机集成制造系统》 北大核心 2026年第1期91-104,共14页
在航空叶片、精密轴承等典型零件的铣削加工过程中,工况变化会引起数据分布变化,这使得基于有限历史工况数据训练的模型难以适应新工况的数据分布,从而导致模型在变工况下的预测性能下降。针对上述问题,提出一种基于轻量化压缩激励残差... 在航空叶片、精密轴承等典型零件的铣削加工过程中,工况变化会引起数据分布变化,这使得基于有限历史工况数据训练的模型难以适应新工况的数据分布,从而导致模型在变工况下的预测性能下降。针对上述问题,提出一种基于轻量化压缩激励残差网络(SE-ResNet)和增量学习的铣刀磨损状态预测方法。该方法利用轻量化SE-ResNet模型参数少、便于更新的特点,在预训练阶段完成模型的初始化,并通过增量学习在新工况数据上逐步更新模型,以适应变化的数据分布,从而提高变工况条件下铣刀磨损状态预测的准确性。实验结果表明,相较于多种对比方法,所提方法在变工况条件下具有更优的预测性能。 展开更多
关键词 变工况 增量学习 铣刀磨损状态预测 SE注意力机制
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低压磨料空气射流喷嘴磨损特性及影响因素
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作者 张宏图 马欣悦 +3 位作者 魏建平 刘勇 叶红燕 李博涛 《煤炭学报》 北大核心 2026年第2期1325-1341,共17页
低压磨料空气射流作为新型辅助破岩技术,在2 MPa压力下通过矩形截面喷嘴实现磨料的超声速喷射,提升破岩效率。但磨料与喷嘴内壁的碰撞磨损会影响射流稳定性及效率,为明确低压磨料空气射流中结构参数对喷嘴磨损特性的影响,采用CFD-DEM耦... 低压磨料空气射流作为新型辅助破岩技术,在2 MPa压力下通过矩形截面喷嘴实现磨料的超声速喷射,提升破岩效率。但磨料与喷嘴内壁的碰撞磨损会影响射流稳定性及效率,为明确低压磨料空气射流中结构参数对喷嘴磨损特性的影响,采用CFD-DEM耦合方法,结合Archard Wear模型,对不同结构参数的拉瓦尔(Laval)矩形截面喷嘴内流体进行数值模拟,研究收敛段长度、喉部尺寸和扩张段长度对喷嘴磨损的影响。基于Box-Behnken试验设计方法构建二阶响应面模型,量化各结构参数对喷嘴磨损的显著性影响,并提出优化喷嘴结构设计。结果表明:矩形喷嘴的磨损主要集中于收敛段后端和扩张段前端,其中扩张段磨损区域呈U型分布;收敛段长度与最大磨损深度呈负相关,收敛段从10 mm增至30 mm时,磨损深度由1.25×10^(-5)mm降至2.82×10^(-6)mm,降幅达77.4%;喷嘴的最大磨损深度与喉部尺寸呈负相关,而随着喉部尺寸的增加,粒子最大射出速度先增大后减小;随着扩张段延长,喷嘴最大磨损深度先增大后缓慢减小,粒子最大射出速度逐渐增加;通过响应面分析可知,喷嘴的最大磨损深度对收敛段长度敏感度最高,扩张段长度对粒子最大射出速度影响最显著;优化后的喷嘴参数为收敛段30 mm、喉部3.12 mm×10.38 mm、扩张段157 mm,较标准喷嘴磨损深度降低68.87%,磨料粒子射出最大速度提升5.83%,实现了低磨损与高效率的平衡。 展开更多
关键词 磨料空气射流 矩形截面喷嘴 喷嘴结构 喷嘴磨损 响应面分析
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渗碳-激光冲击复合强化G20Cr2Ni4A磨损性能实验
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作者 何莉萍 张珺婷 +3 位作者 李宛桐 徐震昭 崔国栋 蔡振兵 《实验技术与管理》 北大核心 2026年第1期77-85,共9页
针对风电轴承钢易磨损、脱落等失效问题,该文对G20Cr2Ni4A低碳轴承钢基体进行渗碳和渗碳-激光强化复合处理后,结合磨损实验及微观组织形貌、硬度和成分表征结果,对比基体及表面处理后样品在不同磨损条件下的摩擦磨损特性,最后采用Abaqu... 针对风电轴承钢易磨损、脱落等失效问题,该文对G20Cr2Ni4A低碳轴承钢基体进行渗碳和渗碳-激光强化复合处理后,结合磨损实验及微观组织形貌、硬度和成分表征结果,对比基体及表面处理后样品在不同磨损条件下的摩擦磨损特性,最后采用Abaqus软件对磨损体积、应力等参数进行模拟仿真。结果表明:G20Cr2Ni4A基体组织由低碳板条状马氏体和少量铁素体组成;渗碳后表层组织主要为隐晶马氏体和粒状碳化物;渗碳-激光强化处理后表面主要是塑性变形层和氧化层,硬度较渗碳后表层提升26%,摩擦系数下降40%,磨损量减少26%。Abaqus模拟仿真结果与实验结果一致性较好,对理论分析材料的磨损性能起到了很好的辅助作用。该实验有助于学生将材料学科与计算机人工智能知识有机结合,在掌握材料磨损性能综合实验类项目的基础上,进一步提升创新思维和解决实际工程问题的能力。 展开更多
关键词 G20Cr2Ni4A 渗碳处理 激光冲击强化 磨损性能
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海洋大气环境下动耳衬套-垫片构件的磨损腐蚀行为
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作者 李刚 金灵好 +5 位作者 许佳程 黄诗雨 李明 蔡良续 吴伟 邢少华 《表面技术》 北大核心 2026年第6期53-62,共10页
目的研究机翼典型金属构件在机械载荷与大气薄液膜协同作用下的磨损腐蚀行为,为提升飞机结构可靠性与安全服役提供依据。方法采用薄液膜法模拟潮湿海洋大气环境,设计适配于摩擦磨损实验机的动耳衬套-垫片构件对摩副,搭建金属构件磨损腐... 目的研究机翼典型金属构件在机械载荷与大气薄液膜协同作用下的磨损腐蚀行为,为提升飞机结构可靠性与安全服役提供依据。方法采用薄液膜法模拟潮湿海洋大气环境,设计适配于摩擦磨损实验机的动耳衬套-垫片构件对摩副,搭建金属构件磨损腐蚀协同损伤电化学监测试验装置,开展开路电位条件下的磨损腐蚀、动电位极化测试和阴极保护电位下的纯机械磨损三组试验,基于磨痕轮廓和腐蚀电流密度计算构件在不同动作频次下的磨蚀损失分量。结果1Cr17Ni2动耳衬套-316L不锈钢垫片构件在海洋大气环境中磨蚀的总体积损失量最高达4.10×10^(-3)mm^(3)(1 Hz),最低为2.76×10^(-3)mm^(3)(0.17 Hz)。纯摩擦体积损失量在不同频率下的变化有限,其数值介于2.49×10^(-3)mm^(3)(0.17 Hz)至2.80×10^(-3)mm^(3)(1 Hz)之间。在体积损失的构成方面,纯摩擦体积损失在总体积损失中占据最大比例,贡献率超过60%;纯腐蚀导致的材料损失极为有限,占比低于0.3%;摩擦引起的腐蚀体积损失增量占比随频率升高而增加,最高占比可达总体积损失的4.1%;腐蚀对磨损的加速作用不可忽视,其导致的磨损体积增量占比最高达27.3%,在各类协同效应中贡献居第二位。结论该金属构件的磨蚀失效机制主要由纯机械磨损和腐蚀引起的磨损增量共同主导,其耐磨蚀性能表现出显著的摩擦频率依赖性,在高频率工况下,各项体积损失量数值均达到最大值。摩擦频率的提高不仅直接加剧机械磨损,还通过强化腐蚀-磨损协同效应,显著降低材料的耐磨蚀性能。 展开更多
关键词 机翼构件 大气薄液膜 腐蚀-磨损交互作用 摩擦频率 摩擦副
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基于Archard模型的飞行器折叠翼含间隙铰链磨损特性研究
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作者 余江鸿 马文涛 +3 位作者 易永胜 唐嘉昌 雷豹 姚齐水 《润滑与密封》 北大核心 2026年第1期116-124,共9页
磨损是影响飞行器折叠翼寿命的主要因素之一。为探明飞行器折叠翼含间隙铰链的磨损特性,采用Archard磨损模型,通过数值模拟方法,对某飞行器折叠翼含间隙铰链在低速重载条件下展开到位时的磨损分布规律进行研究,分析不同载荷及转速对铰... 磨损是影响飞行器折叠翼寿命的主要因素之一。为探明飞行器折叠翼含间隙铰链的磨损特性,采用Archard磨损模型,通过数值模拟方法,对某飞行器折叠翼含间隙铰链在低速重载条件下展开到位时的磨损分布规律进行研究,分析不同载荷及转速对铰链轴套磨损体积的影响,并对该飞行器折叠翼含间隙铰链在运行2.5×10^(5)个周期后轴套的磨损量进行计算。计算结果表明:该飞行器折叠翼含间隙铰链的磨损峰值主要分布在铰链轴套边缘区域;载荷以及转速值越大,轴套表面磨损也越严重;当折叠翼铰链运行2.5×10^(5)个周期后,其轴套表面的磨损量最高达到1.782×10^(-2)mm。研究结果可为飞行器折叠翼铰链的设计与应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 折叠翼 铰链 Archard模型 磨损特性 飞行器
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