多孔含油聚酰亚胺润滑性能及其与氮化硅配副的摩擦磨损分析 被引量：1

1

作者 李颂华 邓俊杰 +2 位作者 张丽秀 王俊海 魏超 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期70-81,共12页

目的探究多孔聚酰亚胺(PPI)对氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷材料的减摩润滑效果及其自润滑机理。方法利用Retc球/盘摩擦磨损试验机在浸油和干摩擦条件下进行不同温度和载荷下的滑动摩擦磨损试验,通过泰勒粗糙度仪和3D激光共聚焦显微镜分析试... 目的探究多孔聚酰亚胺(PPI)对氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷材料的减摩润滑效果及其自润滑机理。方法利用Retc球/盘摩擦磨损试验机在浸油和干摩擦条件下进行不同温度和载荷下的滑动摩擦磨损试验,通过泰勒粗糙度仪和3D激光共聚焦显微镜分析试样在不同润滑条件下的磨损机制与润滑机理。结果浸油条件下的摩擦因数及磨损率要明显低于干摩擦条件下的摩擦因数及磨损率,且在试验时间内PPI含油试样保持润滑持续稳定。在滑动摩擦过程中,PPI含油试样由于温度和压力作用,PPI孔隙内的润滑油逐渐向试样表面移动,形成润滑油膜,使摩擦因数处于一个持续较低的状态,对PPI试样起到良好的润滑和保护作用。随着温度和载荷的增加,润滑油黏度及出油量发生变化导致润滑油膜的质量也发生变化,使PPI在浸油条件下的摩擦因数呈现波动的趋势。结论适当的温度与载荷,有利于形成完整且稳定的润滑油膜,起到较好的润滑效果。因此,合理控制温度和载荷,可使PPI减摩润滑效果最佳,为其作为保持架材料在Si_(3)N_(4)全陶瓷轴承中润滑提供指导依据。 展开更多

关键词 多孔聚酰亚胺 Si_(3)N_(4) 润滑性能 摩擦因数 磨损率

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PTFE/Si_(3)N_(4)配副摩擦磨损试验研究与机理分析 被引量：7

2

作者 李颂华 张馨艺 +1 位作者 孙健 张丽秀 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期6-12,共7页

为探究干摩擦下聚四氟乙烯(PTFE)对氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷材料的减摩润滑效果,用销块式高温摩擦磨损试验机进行不同温度和载荷下的滑动摩擦磨损试验,通过扫描电镜观察对偶件表面形貌,分析其磨损机制和润滑机理。结果表明:随温度的增加... 为探究干摩擦下聚四氟乙烯(PTFE)对氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷材料的减摩润滑效果,用销块式高温摩擦磨损试验机进行不同温度和载荷下的滑动摩擦磨损试验,通过扫描电镜观察对偶件表面形貌,分析其磨损机制和润滑机理。结果表明:随温度的增加,摩擦因数和磨损率均先降后升;随载荷的增加,摩擦因数先降后升,磨损率逐渐升高。PTFE的磨损类型为黏着磨损,在摩擦过程中在对偶件表面生成不同形态的PTFE转移膜,在室温(25℃)下,转移膜以片状形式存在,随温度和载荷的增加,转移膜以细丝状形式存在,适当提高温度和载荷有利于生成表面完整和润滑性较好的转移膜,但温度和载荷过高会引起转移膜断裂和灼烧。因此,合理控制温度和载荷参数,可使PTFE减摩润滑效果最佳,为其在全陶瓷轴承中润滑提供指导依据。 展开更多

关键词 PTFE Si_(3)N_(4) 摩擦磨损 转移膜

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多孔聚酰亚胺制备及其含石墨烯润滑油摩擦性能分析

3

作者 张丽秀 王乾坤 +3 位作者 魏晓奕 王丽艳 李颂华 王俊海 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期70-76,共7页

为了实现轴承自润滑,用多孔聚酰亚胺(PPI)作轴承保持架材料,研究其含石墨烯润滑油的含油性能和摩擦学性能。以纳米SiO_(2)颗粒为造孔剂,制备不同孔隙率的PPI试件,通过浸油和离心甩油试验测试PPI的含油性能。通过摩擦磨损试验分析孔隙率... 为了实现轴承自润滑,用多孔聚酰亚胺(PPI)作轴承保持架材料,研究其含石墨烯润滑油的含油性能和摩擦学性能。以纳米SiO_(2)颗粒为造孔剂,制备不同孔隙率的PPI试件,通过浸油和离心甩油试验测试PPI的含油性能。通过摩擦磨损试验分析孔隙率、石墨烯质量分数和载荷等因素对PPI摩擦性能的影响。结果表明:含石墨烯润滑油的PPI的含油能力与孔隙率成正比;PPI含石墨烯润滑油的摩擦性能与基础油相比,摩擦因数降低了82%。研究结果为聚酰亚胺应用于轴承保持架提供了重要依据。 展开更多

关键词 润滑 多孔聚酰亚胺 石墨烯 SiO_(2)颗粒 摩擦因数

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某有色金属加工厂土壤重金属污染评价和源解析

4

作者 唐玉兰 张萧汉 +1 位作者 黄殿男 李婷 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期732-742,共11页

为探究某有色金属加工厂遗留地块的土壤重金属污染特征、损害程度与污染来源,共采集研究区域202个采样点的土壤样本进行研究,采样深度为6 m。分析Cu、Pb、Ni、Hg、As、Cd、Zn 7种元素含量特征;采用三维克里格插值法分析重金属空间分布特... 为探究某有色金属加工厂遗留地块的土壤重金属污染特征、损害程度与污染来源,共采集研究区域202个采样点的土壤样本进行研究,采样深度为6 m。分析Cu、Pb、Ni、Hg、As、Cd、Zn 7种元素含量特征;采用三维克里格插值法分析重金属空间分布特征;基于土壤环境损害的基本概念与特征,利用改进累积频率曲线法计算损害基线并进行污染评价;利用相关性分析、主成分分析和正定矩阵因子(Positive Matrix Factorization,PMF)源解析模型探究土壤重金属来源。结果显示,研究区域的Cu、Pb、Ni、As、Zn元素均超出筛选值,Hg、Cd元素虽然并未超过筛选值,但相比于背景值仍有一定程度的累积;重金属的空间分布特征与地块使用情况较一致,在垂向上,重金属的污染范围及程度随深度的增加而减少;改进累积频率曲线法能够有效地识别环境损害事件发生时的土壤状况,使用背景值、筛选值以及该方法得到的基线值进行土壤污染评价可知,地块受Cu、Pb、As元素的损害较为严重,Ni、Cd、Zn元素的损害程度为中等,Hg元素的损害程度较轻;土壤重金属污染来源较为复杂。由主成分分析解析出前3种主成分的累积贡献率为71.63%,其贡献率由大到小依次为复合工业污染源(41.47%)、自然源(16.28%)、化石燃料燃烧源(13.88%)。PMF模型的解析结果更加精细,其贡献率由大到小依次为金属冶炼与原料堆放源(74.93%)、自然与交通排放源(12.97%)、矿石精炼与电镀源(7.34%)、大气沉降源(4.76%)。研究结果可为土壤环境污染损害赔偿工作提供科学依据及理论支撑。 展开更多

关键词 环境工程学 土壤污染 重金属 三维克里格 环境损害 源解析

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Ag-PDA改性聚酰亚胺复合涂层制备及其摩擦磨损性能

5

作者 张丽秀 芮海博 +2 位作者 尹振宇 魏晓奕 黄志强 《轴承》 北大核心 2025年第11期50-59,共10页

为减小无油条件下氮化硅陶瓷轴承界面摩擦系数,制备了聚酰亚胺(PI)/银(Ag)-聚多巴胺(PDA)改性复合涂层并对其摩擦学性能进行研究。根据多巴胺在弱碱环境下自发聚合和还原能力,通过一步法将Ag+离子还原成Ag纳米颗粒,用PDA修饰Ag颗粒表面... 为减小无油条件下氮化硅陶瓷轴承界面摩擦系数,制备了聚酰亚胺(PI)/银(Ag)-聚多巴胺(PDA)改性复合涂层并对其摩擦学性能进行研究。根据多巴胺在弱碱环境下自发聚合和还原能力,通过一步法将Ag+离子还原成Ag纳米颗粒,用PDA修饰Ag颗粒表面确保其在PI基体中均匀分散,并形成Ag-PDA复合结构颗粒。将Ag-PDA纳米颗粒添加至PI溶液中混合后滴铸在氮化硅试件表面,形成PI/Ag-PDA复合涂层。利用Retc-MFT-5000摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,探究PI/Ag-PDA复合涂层的摩擦磨损行为,结果表明:PI/Ag-PDA复合涂层能够显著降低氮化硅表面摩擦系数,当Ag/PDA质量比为1∶2时,润滑效果最好;当Ag-PDA质量分数为7%时,复合涂层摩擦系数最低,减摩抗磨效果最佳。 展开更多

关键词 滚动轴承 氮化硅 聚酰亚胺 复合涂层 摩擦系数

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超声分散对石墨烯润滑油分散稳定性影响的仿真与实验研究 被引量：8

6

作者 张丽秀 李文旭 +1 位作者 魏晓奕 吴玉厚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2020年第7期1014-1021,共8页

基于LAMMPS分子动力学模拟石墨烯润滑油在超声环境中的分子运动轨迹,通过分子均方根位移方程,计算石墨烯分子扩散系数,从微观角度揭示了超声分散机理。实验通过调节超声分散机功能参数,改变超声时间和超声功率,将所得石墨烯润滑油混合... 基于LAMMPS分子动力学模拟石墨烯润滑油在超声环境中的分子运动轨迹,通过分子均方根位移方程,计算石墨烯分子扩散系数,从微观角度揭示了超声分散机理。实验通过调节超声分散机功能参数,改变超声时间和超声功率,将所得石墨烯润滑油混合液进行Zeta电位测量,通过Zeta电位表征石墨烯在润滑油中的分散稳定性。结果显示,石墨烯润滑油的分散稳定性与超声时间和超声功率在一定程度上呈正相关曲线,但当超声时间超过105 min,超声功率超过600 W后,分散稳定性有所下降。 展开更多

关键词 石墨烯 超声分散 ZETA电位 扩散系数 分散稳定性

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旋转滑动摩擦副摩擦噪声影响因素实验研究 被引量：7

7

作者 吴玉厚 张珈翊 +1 位作者 张丽秀 王俊海 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第23期2814-2821,共8页

为探究滑动摩擦噪声的影响因素,采用单因素实验法分析了表面粗糙度、相对速度、载荷、摩擦副材料、润滑油中石墨烯质量分数对滑动摩擦噪声的影响。实验发现:实验所测摩擦噪声可大体分为前期、中期、稳定期;表面粗糙度越小,摩擦噪声越小... 为探究滑动摩擦噪声的影响因素,采用单因素实验法分析了表面粗糙度、相对速度、载荷、摩擦副材料、润滑油中石墨烯质量分数对滑动摩擦噪声的影响。实验发现:实验所测摩擦噪声可大体分为前期、中期、稳定期;表面粗糙度越小,摩擦噪声越小;转速升高时,摩擦噪声逐渐增大,但随着转速的增大,摩擦降噪增幅有所下降;适当增大载荷有助于降噪;石墨烯的降噪效果优异;陶瓷摩擦副比轴承钢摩擦副更具降噪优势。 展开更多

关键词 滑动摩擦 噪声 石墨烯 实验

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油气润滑条件下石墨烯对高速轴承温升影响的仿真及试验分析 被引量：5

8

作者 张丽秀 张日 +1 位作者 吴玉厚 王克强 《轴承》 北大核心 2020年第12期25-31,共7页

油气润滑时将石墨烯加入润滑油中形成气液固三相流,研究油气润滑条件下石墨烯对高速轴承温升的影响。基于多相流理论,以B7003CY/P4角接触球轴承为研究对象,建立了轴承腔内油气固多相流的CFD模型,考虑主轴转速、进气速度及石墨烯含量等因... 油气润滑时将石墨烯加入润滑油中形成气液固三相流,研究油气润滑条件下石墨烯对高速轴承温升的影响。基于多相流理论,以B7003CY/P4角接触球轴承为研究对象,建立了轴承腔内油气固多相流的CFD模型,考虑主轴转速、进气速度及石墨烯含量等因素,分析轴承腔内石墨烯粒子的分布状态及温度分布并加以试验验证。试验与仿真结果表明:转速和石墨烯含量对轴承腔内石墨烯分布的影响较大,添加石墨烯后,高速轴承温升明显降低。 展开更多

关键词 滚动轴承 角接触球轴承 润滑 多相流 主轴转速 温升 有限元分析

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含石墨烯润滑油多孔聚酰亚胺摩擦学行为研究 被引量：3

9

作者 张丽秀 张金钰 +3 位作者 魏晓奕 王俊海 李颂华 王乾坤 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期73-82,共10页

多孔聚酰亚胺(PI)可以在孔隙中储存润滑油,当多孔PI作为摩擦壁面时孔隙内的润滑油会渗出实现润滑。为实现更优异的润滑效果,将石墨烯润滑油渗入多孔PI中,制备含石墨烯润滑油多孔PI。以氮化硅(Si_(3)N_(4))为摩擦副,基于分子动力学原理建... 多孔聚酰亚胺(PI)可以在孔隙中储存润滑油,当多孔PI作为摩擦壁面时孔隙内的润滑油会渗出实现润滑。为实现更优异的润滑效果,将石墨烯润滑油渗入多孔PI中,制备含石墨烯润滑油多孔PI。以氮化硅(Si_(3)N_(4))为摩擦副,基于分子动力学原理建立Si_(3)N_(4)-多孔PI-Si_(3)N_(4)层结构以及多孔含油聚酰亚胺(PI/C)-润滑油膜-Si_(3)N_(4)层结构,模拟多孔PI与Si_(3)N_(4)之间的范德华能、剪切应力、相对浓度分布以及温度分布,分析石墨烯润滑油渗入后形成的含石墨烯润滑油多孔PI结构(PI/CG)对多孔PI润滑性能的影响,并通过试验验证了仿真结果。研究发现:在PI孔隙中浸入石墨烯润滑油后,PI材料的吸附能力变强、剪切应力减小、摩擦副间温度降低以及耐磨性提高;PI/CG可明显改善润滑效果,在摩擦磨损试验过程中的摩擦学性能优于PI/C。 展开更多

关键词 多孔含油PI 石墨烯 分子动力学 润滑

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油基石墨烯纳米流体黏度变化规律研究 被引量：2

10

作者 张丽秀 张营 +2 位作者 魏晓奕 王俊海 赵文哲 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第3期545-554,共10页

目的研究添加石墨烯纳米颗粒后润滑油的黏度变化规律,并确定超声时间等因素对石墨烯润滑油黏度变化的影响。方法通过“两步法”制备石墨烯润滑油纳米流体,并采用XRD和静置观察等技术对石墨烯结构及油基纳米流体的分散稳定性进行表征分析... 目的研究添加石墨烯纳米颗粒后润滑油的黏度变化规律,并确定超声时间等因素对石墨烯润滑油黏度变化的影响。方法通过“两步法”制备石墨烯润滑油纳米流体,并采用XRD和静置观察等技术对石墨烯结构及油基纳米流体的分散稳定性进行表征分析;通过旋转黏度计检测超声时间、石墨烯纳米颗粒质量分数及温度等因素对石墨烯润滑油黏度的影响。结果适当的超声时间有助于降低石墨烯团聚体尺寸和纳米流体黏度;石墨烯纳米流体的黏度随质量分数的增加并非总是线性增加,主要归因于石墨烯的特殊二维结构造成层间摩擦和剪切层数量的减少;石墨烯纳米流体的黏度与温度具有强相关性,所有制备的样品黏度都随温度的升高而降低。结论对于较高质量分数的石墨烯纳米流体,需要更高的超声时间及功率来对石墨烯团聚体进行分散;石墨烯的特殊层结构影响了纳米流体黏度的变化规律;流体黏度与温度的变化仍是负相关的。 展开更多

关键词 石墨烯 黏度 表征方法 超声时间 数学模型

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外壳预制核心现浇装配式T型节点抗爆性研究 被引量：4

11

作者 温全 周文君 +1 位作者 李忠富 丁兆洋 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期394-401,共8页

目的研究外壳预制核心现浇装配式结构体系在爆炸环境下的变形及力学性能,分析其在爆炸情况下的可靠性.方法建立了相同配筋率的整体现浇和外壳预制核心现浇T型节点有限元模型,进行相同爆炸荷载下的节点结构数值模拟及损害特征程度分析.... 目的研究外壳预制核心现浇装配式结构体系在爆炸环境下的变形及力学性能,分析其在爆炸情况下的可靠性.方法建立了相同配筋率的整体现浇和外壳预制核心现浇T型节点有限元模型,进行相同爆炸荷载下的节点结构数值模拟及损害特征程度分析.结果两种不同施工工艺的T型节点钢筋应力和位移变化基本一致;新型T节点预制外壳提升了对核心混凝土的保护作用,与现浇T节点相比其损坏情况较弱;爆炸冲击波对新型T节点虽也造成了局部破坏,但未出现大面积混凝土碎裂.结论外壳预制核心现浇装配式结构具有良好的整体性和抗爆性. 展开更多

关键词 装配式 混凝土 外壳预制 T型节点 爆炸

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油气润滑条件下电主轴轴承腔内多相流特性分析 被引量：6

12

作者 张丽秀 屈鑫 +1 位作者 吴玉厚 张日 《机床与液压》 北大核心 2020年第15期149-155,共7页

基于油气润滑气液两相流理论,采用COMSOL Multiphysics仿真软件建立B7003CY/P4角接触球轴承腔内的油气两相流模型,分析轴承腔内气相流速、压力以及润滑油的分布。通过计算轴承的摩擦生热量以及腔内关键点的换热系数,分析轴承腔内温度场... 基于油气润滑气液两相流理论,采用COMSOL Multiphysics仿真软件建立B7003CY/P4角接触球轴承腔内的油气两相流模型,分析轴承腔内气相流速、压力以及润滑油的分布。通过计算轴承的摩擦生热量以及腔内关键点的换热系数,分析轴承腔内温度场的分布。试验与仿真结果表明:润滑油沿着进油管道进入轴承腔内,大量的润滑油聚集在轴承腔内的前端,少许润滑油会随着空气进入轴承腔内,而进气速度影响润滑油的分布;轴承腔内的温度受电主轴的转速和进气压力影响,随着电主轴转速提高,摩擦产生的热量增多,轴承腔内的温度升高;进气压力越大,空气流速越大,轴承腔内的温度越低,且轴承腔内换热系数细化后得出的温度场更接近真实值。 展开更多

关键词 油气润滑 轴承 电主轴 多相流 温度场

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干摩擦工况下Si_(3)N_(4)/PTFE配副材料摩擦磨损特性与转移膜形成分析 被引量：9

13

作者 李颂华 隋阳宏 +2 位作者 孙健 夏忠贤 王俊海 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期53-59,共7页

为使全陶瓷轴承在干摩擦工况下可靠运转,选用四氟乙烯(PTFE)材质的保持架为全陶瓷轴承提供润滑。利用Rtec销/盘摩擦磨损试验机,以PTFE盘与氮化硅(Si_(3)N_(4))销为摩擦副,研究Si_(3)N_(4)/PTFE在不同载荷和转速条件下的摩擦磨损性能,通... 为使全陶瓷轴承在干摩擦工况下可靠运转,选用四氟乙烯(PTFE)材质的保持架为全陶瓷轴承提供润滑。利用Rtec销/盘摩擦磨损试验机,以PTFE盘与氮化硅(Si_(3)N_(4))销为摩擦副,研究Si_(3)N_(4)/PTFE在不同载荷和转速条件下的摩擦磨损性能,通过SEM对Si_(3)N_(4)表面的转移膜形貌进行观察,分析转移膜形成原因。结果表明:在试验参数范围内,摩擦因数随着载荷的增加先降后升,随转速的增加而增加;磨损率随着载荷的增加先升后降再升,随着转速的增加而增加;PTFE/Si_(3)N_(4)摩擦副在摩擦过程中会产生PTFE转移膜,不同载荷和转速下转移膜的表面形貌存在差异,其中丝状转移膜具有最佳的减磨润滑效果;摩擦副间摩擦热上升导致磨损形式由磨粒磨损向黏着磨损转变,其中黏着磨损对PTFE的磨损率的影响较大。PTFE在干摩擦过程中产生的转移膜能起到减磨润滑作用,因此可将PTFE作为干摩擦工况下全陶瓷轴承的润滑材料。 展开更多

关键词 PTFE Si_(3)N_(4) 干摩擦 摩擦磨损 转移膜

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石墨烯纳米颗粒参数对角接触球轴承油气润滑特性的影响

14

作者 张丽秀 朱小朋 +2 位作者 王玉琦 吴玉厚 李颂华 《轴承》 北大核心 2024年第5期100-106,115,共8页

为探究高速旋转状态下油气负载石墨烯润滑特性,以B7003C轴承为研究对象,通过有限元软件建立其三相润滑流场的数值模型,考虑石墨烯纳米颗粒参数对润滑的影响,观察润滑油和石墨烯纳米颗粒在轴承腔内的分布和变化,结果表明:轴承腔内石墨烯... 为探究高速旋转状态下油气负载石墨烯润滑特性,以B7003C轴承为研究对象,通过有限元软件建立其三相润滑流场的数值模型,考虑石墨烯纳米颗粒参数对润滑的影响,观察润滑油和石墨烯纳米颗粒在轴承腔内的分布和变化,结果表明:轴承腔内石墨烯润滑油的体积随时间延长而增大,一段时间后润滑油总体积与分布状态在轴承腔内随时间脉动循环;石墨烯质量分数增加改变了基础油的润湿性,增大了相同工况下轴承腔内油的含量,进而改善了轴承润滑状态;石墨烯纳米颗粒在轴承腔内的运动轨迹和分布与其粒径尺寸有关,小粒径石墨烯扩散速度更快,主要参与钢球与内沟道润滑,更易从轴承腔入油口一侧溢出;大粒径石墨烯主要参与钢球与外沟道润滑,更易从油气入口侧进入轴承腔内参与润滑。 展开更多

关键词 滚动轴承 角接触球轴承 润滑 石墨烯 多相流

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含石墨烯润滑油润滑机制的分子动力学模拟 被引量：10

15

作者 张丽秀 芦冰 +2 位作者 吴玉厚 张珂 颜婷婷 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期83-91,108,共10页

采用分子动力学方法研究石墨烯作为正十六烷烃(C16H34)润滑油的添加剂对氮化硅-轴承钢(Si3N4-GCr15)摩擦副润滑性能的影响,分析石墨烯质量分数、压力及剪切速度对薄膜润滑区域范德华能、剪切应力及类固膜厚度的影响规律。研究表明:适量... 采用分子动力学方法研究石墨烯作为正十六烷烃(C16H34)润滑油的添加剂对氮化硅-轴承钢(Si3N4-GCr15)摩擦副润滑性能的影响,分析石墨烯质量分数、压力及剪切速度对薄膜润滑区域范德华能、剪切应力及类固膜厚度的影响规律。研究表明:适量的石墨烯可以提高润滑区域的范德华能,增加类固膜厚度,降低Si3N4-GCr15摩擦副的剪切应力,减少摩擦副间摩擦力;石墨烯摩尔质量分数为2.5%时,润滑区域范德华能最大,剪切应力最小;添加石墨烯后,范德华能、剪切应力及类固膜厚度随着压力和剪切速度的变化而较为平稳,而没有添加石墨烯时三者出现较大的波动。可见,石墨烯作为添加剂,改变了压力、剪切速度影响下润滑区域范德华能、剪切应力、类固膜厚度的变化规律。 展开更多

关键词 双层石墨烯 正十六烷烃 摩擦副 薄膜润滑 分子动力学

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石墨烯润滑油润滑下摩擦副摩擦因数预测模型 被引量：5

16

作者 张丽秀 李爽 +2 位作者 魏晓奕 王俊海 李颂华 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第3期415-421,共7页

轴承摩擦状态很复杂,且以滚动摩擦为主,滚动摩擦因数的精确计算或者测量都很困难。针对轴承滚动摩擦因数难以测量的问题,对与滚动摩擦因数密切关联的滑动摩擦因数进行了试验和预测研究,提出了一种最佳滑动摩擦因数的预测网络模型。首先... 轴承摩擦状态很复杂,且以滚动摩擦为主,滚动摩擦因数的精确计算或者测量都很困难。针对轴承滚动摩擦因数难以测量的问题,对与滚动摩擦因数密切关联的滑动摩擦因数进行了试验和预测研究,提出了一种最佳滑动摩擦因数的预测网络模型。首先,在石墨烯润滑油润滑工况下,进行了Si_(3)N_(4)-GCr15摩擦副的摩擦磨损试验,获得了不同工况下石墨烯质量分数下的滑动摩擦因数;然后,提出了广义回归神经网络(GRNN),并运用遗传算法(GA)优化得到了光滑因子(σ),获得了最佳滑动摩擦因数的预测网络模型GA-GRNN;最后,对测试集预测结果与其他预测模型预测结果进行了预测效果验证,并结合验证集预测结果进行了预测模型的应用验证。研究结果表明:与常规GRNN模型以及误差反馈(BP)神经网络模型相比,GA-GRNN模型的摩擦因数预测准确度更高,且其预测误差更小;GA-GRNN模型的验证集预测值很接近真实值,预测值平均准确率达到了92.30%,预测相对误差在[0.00099017,0.0083249]区间内,对滑动摩擦因数预测效果良好。该结果可为轴承滚动摩擦因数的预测提供基础。 展开更多

关键词 轴承 滚动/滑动摩擦因数 广义回归神经网络 遗传算法 摩擦磨损试验 预测误差 预测准确度

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基于GLCM-SDAE的滚动轴承故障诊断方法 被引量：4

17

作者 须颖 李昊东 安冬 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期720-728,共9页

目的针对传统信号分析方法在滚动轴承故障特征提取和故障分类等方面的不足,结合堆栈去噪自编码(Stacked De-noising Auto-Encoders,SDAE)算法在提取特征和特征分类等方面的优势,提出一种基于灰度共生矩阵(Grey-Level Co-occurrence Matr... 目的针对传统信号分析方法在滚动轴承故障特征提取和故障分类等方面的不足,结合堆栈去噪自编码(Stacked De-noising Auto-Encoders,SDAE)算法在提取特征和特征分类等方面的优势,提出一种基于灰度共生矩阵(Grey-Level Co-occurrence Matrix,GLCM)和SDAE的滚动轴承智能故障诊断方法.方法首先通过短时傅里叶变换(Short-Time Fourier Transform,STFT)将滚动轴承振动信号转化为灰度时频图,然后利用灰度共生矩阵提取灰度时频图中的故障特征参数,构建滚动轴承故障类别的特征向量空间,最后将其输入到构建的SDAE网络模型中,以实现滚动轴承的智能故障诊断.结果在轴承数据集上进行了故障特征提取和故障类型识别实验,结果表明笔者所提方法在训练集和测试集上平均分类精度均达到了95%以上.结论相较于从原始信号中提取特征的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)等方法,笔者所提出的方法能够提高故障识别率,可有效地对滚动轴承故障状态进行智能诊断. 展开更多

关键词 故障诊断 短时傅里叶变换 灰度共生矩阵 SDAE

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氧化石墨烯对GCr15-Si_3N_4摩擦副润滑效应试验 被引量：3

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作者 张丽秀 张馨月 +1 位作者 王俊海 屈鑫 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期365-372,共8页

目的研究氧化石墨烯添加剂对GCr15-Si_3N_4摩擦副润滑效应影响,提高陶瓷球轴承的运行特性.方法以GCr15圆盘和Si_3N_4球组成摩擦副,选用40℃时黏度为79.43 mm^2/s的润滑油作为基础油,并添加氧化石墨烯.使用摩擦磨损试验机球面接触式旋转... 目的研究氧化石墨烯添加剂对GCr15-Si_3N_4摩擦副润滑效应影响,提高陶瓷球轴承的运行特性.方法以GCr15圆盘和Si_3N_4球组成摩擦副,选用40℃时黏度为79.43 mm^2/s的润滑油作为基础油,并添加氧化石墨烯.使用摩擦磨损试验机球面接触式旋转环块考察氧化石墨烯作为润滑油添加剂在GCr15-Si_3N_4摩擦副中的润滑效应;用摩擦磨损试验系统自动记录摩擦系数,温升检测系统实时记录摩擦位置温升,利用电镜对磨痕进行表征;试验分析转速、载荷及氧化石墨烯含量对GCr15-Si_3N_4摩擦副摩擦系数、温升及表面磨痕的影响.结果氧化石墨烯的质量分数为0.15%时对低转速及高载荷有较好的润滑效果;氧化石墨烯的质量分数为0.3%时对高转速的温升有较好的控制作用,温升降低了3.55℃.结论转速、载荷及氧化石墨烯含量对GCr15-Si_3N_4摩擦副的摩擦系数、温升及表面磨痕均有影响.在润滑油中添加适当的氧化石墨烯后可以起到减磨作用,对低转速有较好的润滑效果,对高转速温升有较好的冷却作用. 展开更多

关键词 石墨烯 摩擦系数 温升 磨痕

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石墨烯薄膜对GCr_(15)轴承钢表面导热特性的影响 被引量：1

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作者 张丽秀 腾达 +1 位作者 吴玉厚 王丽艳 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期739-745,共7页

目的研究石墨烯附着GCr_(15)轴承钢热导率,并探究石墨烯附着层对GCr_(15)轴承钢表面热传导的影响。方法应用分子动力学模拟和热导率实验两种方法分别测试298 K、356 K、414 K、473 K、532 K温度下附着试件的热导率。摩擦实验中,调整石... 目的研究石墨烯附着GCr_(15)轴承钢热导率,并探究石墨烯附着层对GCr_(15)轴承钢表面热传导的影响。方法应用分子动力学模拟和热导率实验两种方法分别测试298 K、356 K、414 K、473 K、532 K温度下附着试件的热导率。摩擦实验中,调整石墨烯附着面积并且观察测点温度以及摩擦系数,测定石墨烯附着层对试件表面热传导的影响规律。结果温度在298~532 K内,附着试件热导率最高提升1 W/(m·K),最低提升0.5 W/(m·K)。石墨烯附着层使试件在附着层垂直方向的热导率降低了2 W/(m·K),使试件表面温度降低4℃。同时,石墨烯附着层可加快试件表面的热传导,且此特点基本不受温度影响。结论石墨烯膜加速热量传递,改善磨痕区域温度分布。石墨烯薄膜随着摩擦运动向磨痕边缘滑移直至脱落,此时摩擦加剧。 展开更多

关键词 GCr_(15)轴承钢 石墨烯 导热系数 分子动力学 热扩散系数

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离子液体对石墨烯润滑油分散及润滑性能的影响 被引量：7

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作者 张丽秀 赵越 +3 位作者 魏晓奕 王俊海 喜冬阳 张利 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期28-35,共8页

研究离子液体作为添加剂对石墨烯润滑油分散和润滑性能的影响。通过改变离子液体质量分数、超声功率以及时间等条件,考察离子液体/石墨烯润滑油的分散稳定性;采用Rtec多功能摩擦磨损试验机,以Si3N4/钢为摩擦副,考察不同条件下离子液体/... 研究离子液体作为添加剂对石墨烯润滑油分散和润滑性能的影响。通过改变离子液体质量分数、超声功率以及时间等条件,考察离子液体/石墨烯润滑油的分散稳定性;采用Rtec多功能摩擦磨损试验机,以Si3N4/钢为摩擦副,考察不同条件下离子液体/石墨烯润滑油的摩擦学行为;采用扫描电镜和超景深显微镜对磨损表面进行分析,探究离子液体作为添加剂的润滑机制。结果表明:离子液体质量分数为0.0025%、超声时间为60 min,超声功率为600 W时石墨烯润滑油的分散性和稳定性均显著提高;加入离子液体后,石墨烯润滑油的润滑性能提高,其摩擦因数随离子液体质量分数的增加而下降,随超声功率的增加而降低,随超声时间的增加而增加。研究发现,由于离子液体阳离子的长链结构和自身黏度较大,离子液体构成的润滑膜较厚且易于吸附在摩擦副表面,并与石墨烯发生协同作用形成了混合润滑膜,从而避免了摩擦副之间的直接接触,改善了摩擦磨损性能。 展开更多

关键词 离子液体 石墨烯 摩擦磨损 分散

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