2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著高效節(jié)能與超低排放要求的日益嚴苛,內(nèi)燃機低摩擦研究日益迫切,缸套-活塞環(huán)關(guān)鍵摩擦副表面織構(gòu)技術(shù)受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前針對表面織構(gòu)的研究熱點已由原來的對單一織構(gòu)的幾何參數(shù)優(yōu)化研究,逐漸向復(fù)雜織構(gòu)形貌的設(shè)計與優(yōu)化發(fā)展。然而對于復(fù)雜織構(gòu)的作用機理尚有待探明,優(yōu)化設(shè)計亦缺少相應(yīng)的理論指導(dǎo),從而使得表面織構(gòu)技術(shù)難以在生產(chǎn)實踐中批量應(yīng)用。因此本文以495柴油機缸套-活塞環(huán)摩擦副為研究對象,分別對凹腔織構(gòu)和溝槽織構(gòu)兩種不同幾何形狀的表面

2、織構(gòu)耦合作用機理進行了研究,并在此基礎(chǔ)上探討了復(fù)合織構(gòu)對缸套-活塞環(huán)摩擦副潤滑性能的影響規(guī)律,采用理論分析和試驗研究相結(jié)合的方法,對復(fù)合織構(gòu)幾何參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計。本文的研究不僅對表面織構(gòu)的耦合作用機理進行了闡述,同時對復(fù)合織構(gòu)幾何參數(shù)對摩擦副潤滑性能的影響規(guī)律進行了研究,為表面織構(gòu)技術(shù)在缸套-活塞環(huán)摩擦副的應(yīng)用提供了相應(yīng)的理論基礎(chǔ),對于內(nèi)燃機摩擦學(xué)性能的改善也有積極的工程實用意義。本文主要研究內(nèi)容如下:
   首先,針對缸套-

3、活塞環(huán)摩擦副系統(tǒng),綜合考慮表面織構(gòu)形貌與非織構(gòu)區(qū)表面粗糙形貌及表面織構(gòu)相互之間的耦合作用,建立缸套-活塞環(huán)摩擦副的混合潤滑理論模型,利用變異的多重網(wǎng)格法對模型進行求解,得到摩擦副整個工作循環(huán)過程中的油膜厚度、無量綱油膜壓力和無量綱摩擦力等摩擦學(xué)性能特征參數(shù)。
   其次,利用理論模型,分別考察了凹腔和溝槽織構(gòu)的耦合作用機理,得出隨著織構(gòu)形貌數(shù)量的增加,織構(gòu)之間潤滑油膜相互作用,使得在流體潤滑條件下,潤滑油膜壓力分布漸趨均勻,油膜

4、壓力峰值逐漸減小,油膜壓力梯度減小;而在混合潤滑條件下,即低速高載的上止點區(qū)域附近,相鄰織構(gòu)邊界區(qū)域相互促進,進一步提高了油膜壓力峰值,油膜承載能力亦進一步提升,降低了微凸體接觸力。對于凹腔織構(gòu),4×4凹腔組合相對于單凹腔,平均有效摩擦損失壓力(Friction MeanEffective Pressure,F(xiàn)MEP)降低了46.8%,而對于溝槽織構(gòu),沿活塞運動方向上1×4溝槽組合相對于單溝槽,F(xiàn)MEP降低了18.3%。
  

5、然后,考察了兩種復(fù)合織構(gòu)(凹腔與溝槽復(fù)合織構(gòu)和兩條溝槽交叉復(fù)合織構(gòu))潤滑性能進行,并與傳統(tǒng)凹腔織構(gòu)潤滑性能進行了對比,同時對兩種復(fù)合織構(gòu)幾何參數(shù)進行了優(yōu)化。結(jié)果表明:相對于凹腔織構(gòu),交叉溝槽織構(gòu)FMEP降低了19.4%,而凹腔與溝槽復(fù)合織構(gòu)則降低了7.2%。對于凹腔與溝槽復(fù)合織構(gòu),凹腔半徑為30μm,溝槽角度為75-90°,面積占有率為0.55時,F(xiàn)MEP最低;對于交叉溝槽織構(gòu),面積占有率為0.1,溝槽角度為60°,溝槽深寬比為0.02

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