本文構(gòu)建了向環(huán)塊摩擦副間隙輸送顆粒流的潤滑試驗(yàn)裝置。該裝置能使顆粒和空氣流均勻混合;密封罩可以有效防止顆粒物質(zhì)污染環(huán)境;同時(shí)通過改變裝置中的射粉、流化及旋流氣壓就可以調(diào)節(jié)進(jìn)入到摩擦副中顆粒流的濃度。結(jié)合Timken摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),通過試驗(yàn)得知:此裝置可以提供穩(wěn)定而持續(xù)的顆粒流;在石墨顆粒流潤滑狀態(tài)下,進(jìn)入到環(huán)塊摩擦副間的石墨顆粒能夠?qū)h(huán)塊表面間的摩擦轉(zhuǎn)換為石墨顆粒間的摩擦,起到良好的潤滑作用,并且其對溫度的敏感程度低。由于顆粒流運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜,因此從理論上研究顆粒流潤滑特性面臨很大困難。本文應(yīng)用顯式有限元法對顆粒流在楔形邊界間的受剪切行為進(jìn)行分析。在相同速度條件下,鋼顆粒流的應(yīng)力、對邊界的摩擦力、及其模型能量均大于石墨顆粒流的應(yīng)力、對邊界的摩擦力及模型的能量;隨著摩擦系數(shù)的提高,楔形摩擦副上、下邊界受到鋼顆粒流對其的摩擦力逐漸增大,并且在同一接觸屬性下,下邊界所受的摩擦力大于上邊界受到顆粒流的摩擦力;當(dāng)鋼顆粒受到下邊界凸峰的擠壓摩擦作用并通過楔形摩擦副的收斂間隙時(shí),會(huì)產(chǎn)生較大的塑性變形;鋼顆粒在通過楔形摩擦副的收斂間隙時(shí)對上邊界產(chǎn)生很大的抬升力;并且模型的內(nèi)能及摩擦耗能隨著摩擦系數(shù)的增高... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
致謝
第一章 緒論
    1.1 顆粒流潤滑的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.1.1 顆粒流潤滑的試驗(yàn)研究
        1.1.2 顆粒流潤滑的理論研究
        1.1.3 顆粒流潤滑的計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬
        1.1.4 小結(jié)
    1.2 研究顆粒流潤滑面臨的困難
    1.3 課題來源
    1.4 本論文的主要內(nèi)容
第二章 構(gòu)建顆粒流潤滑試驗(yàn)裝置
    2.1 試驗(yàn)研究的意義
    2.2 顆粒流潤滑與固體潤滑的異同
    2.3 試驗(yàn)方案的確定
        2.3.1 霧化方案
        2.3.2 流化方案
    2.4 基于霧化方案構(gòu)建的試驗(yàn)裝置
        2.4.1 大越式迅速摩耗試驗(yàn)機(jī)簡介
        2.4.2 顆粒霧化裝置
    2.5 基于流化方案構(gòu)建的試驗(yàn)裝置
        2.5.1 顆粒流供應(yīng)裝置
        2.5.2 Timken 摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)簡介
    2.6 本章小結(jié)
第三章 顆粒流潤滑試驗(yàn)研究
    3.1 基于霧化方案開展的試驗(yàn)研究
        3.1.1 試驗(yàn)條件
        3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.2 基于流化方案開展的試驗(yàn)研究
        3.2.1 檢驗(yàn)試驗(yàn)裝置的可行性
            3.2.1.1 試驗(yàn)條件
            3.2.1.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.2.2 環(huán)塊摩擦副在石墨顆粒流潤滑狀態(tài)下的摩擦磨損特性
            3.2.2.1 試驗(yàn)條件
            3.2.2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 顆粒流數(shù)值模擬的基本理論
    4.1 有限元求解算法
        4.1.1 隱式算法
        4.1.2 顯式算法
    4.2 有限元分析內(nèi)容與作用
    4.3 顆粒流數(shù)值模擬軟件的選用
        4.3.1 ABAQUS 有限元簡介
        4.3.2 比較ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit
    4.4 有限元的具體分析步驟和 ABAQUS/CAE 有限元軟件的模塊
    4.5 材料模型分析
        4.5.1 概述
        4.5.2 在ABAQUS 中定義非線性材料
    4.6 接觸分析
        4.6.1 接觸的描述方法
        4.6.2 接觸算法的基本流程
            4.6.2.1 接觸體的定義
            4.6.2.2 接觸探測
    4.7 摩擦行為分析
        4.7.1 庫侖摩擦分析
        4.7.2 罰摩擦分析
        4.7.3 摩擦對ABAQUS 求解的影響
    4.8 有限元數(shù)值模擬中MISES 應(yīng)力簡介
    4.9 本章小結(jié)
第五章 顆粒流有限元數(shù)值模擬
    5.1 二維顆粒流有限元模型的建立
        5.1.1 單元網(wǎng)格的劃分
        5.1.2 邊界條件及載荷的設(shè)置
    5.2 摩擦因數(shù)對鋼顆粒流模型的影響
        5.2.1 模型在摩擦因數(shù)μ=0.4 時(shí)的應(yīng)力云圖
        5.2.2 部分顆粒在不同摩擦因數(shù)下的Mises 應(yīng)力分布
        5.2.3 邊界在不同摩擦系數(shù)下受到的摩擦力
        5.2.4 鋼顆粒流對上邊界的抬升力
        5.2.5 模型在不同摩擦系數(shù)下的應(yīng)變分析
        5.2.6 模型能量分析
        5.2.7 局部顆粒在不同摩擦系數(shù)下的速度
    5.3 下邊界在變速條件下對鋼、石墨顆粒流模型的作用
        5.3.1 下邊界在不同速度下對鋼、石墨顆粒流模型的應(yīng)力影響
        5.3.2 邊界在鋼、石墨顆粒流作用下受到的摩擦力作用
        5.3.3 鋼、石墨顆粒在下邊界變速條件下的速度對比
        5.3.4 模型能量分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 課題總結(jié)
    6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]滑塊曲面形狀因素對顆粒流潤滑特性的影響[J]. 王偉,劉小君,胡兆穩(wěn),劉焜.  中國機(jī)械工程. 2009(04)
[2]粉-氣混合流潤滑試驗(yàn)裝置及摩擦學(xué)特性[J]. 王家軍,劉小君,王偉,劉焜.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2008(12)
[3]基于面接觸的粉末潤滑實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王偉,劉小君,焦明華,李紅獻(xiàn),劉焜.  潤滑與密封. 2007(11)
[4]顆粒物質(zhì)與顆粒流[J]. 鮑德松,張訓(xùn)生.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2003(05)
[5]顆粒流的動(dòng)力學(xué)模型和實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展[J]. 吳清松,胡茂彬.  力學(xué)進(jìn)展. 2002(02)



本文編號(hào)：3638124