本文關(guān)鍵詞：缸套表面織構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及其動(dòng)壓潤(rùn)滑機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)今社會(huì)人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能、環(huán)保以及高可靠性提出了越來(lái)越高的要求，而降低活塞環(huán)組與缸套之間的摩擦損失是提高內(nèi)燃機(jī)機(jī)械效率的重要方面，因此對(duì)能夠有效改善摩擦副摩擦性能的表面織構(gòu)技術(shù)在缸套—活塞環(huán)摩擦副中的應(yīng)用研究顯得尤為重要。 表面織構(gòu)技術(shù)即在摩擦副表面加工出具有一定尺寸、形狀和排列的圖案。為了探討其潤(rùn)滑減摩機(jī)理，尋求潤(rùn)滑效果最佳時(shí)的織構(gòu)形狀及參數(shù)，論文在流體動(dòng)壓潤(rùn)滑條件下分別運(yùn)用基于N-S方程的CFD法及基于Reynolds方程的數(shù)值解法分析了不同織構(gòu)形狀、參數(shù)下摩擦副的潤(rùn)滑效果，為表面織構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用與研究提供了一定的參考依據(jù)。 本文首先運(yùn)用Fluent軟件對(duì)基于N-S方程的表面織構(gòu)CFD模型進(jìn)行了求解，結(jié)果表明：溝槽類(lèi)織構(gòu)中深度h '3.375、寬度d '0.867滑移面向右運(yùn)動(dòng)的左梯形溝槽潤(rùn)滑效果較好，若將滑移面向右運(yùn)動(dòng)時(shí)的左梯形溝槽與右梯形溝槽相結(jié)合組合成混合織構(gòu)其潤(rùn)滑效果將更佳；點(diǎn)坑類(lèi)織構(gòu)中坑深h'28.75、坑口直徑d '0.56的旋轉(zhuǎn)拋物面形坑潤(rùn)滑效果較好；將兩類(lèi)織構(gòu)對(duì)比分析可以發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)拋物面形坑的潤(rùn)滑效果要優(yōu)于半梯形溝槽；漩渦中心位置變化的逆流效應(yīng)以及楔形效應(yīng)的雙重作用是影響織構(gòu)潤(rùn)滑特性的主要因素。 然后采用有限差分法對(duì)基于Reynolds方程的動(dòng)壓潤(rùn)滑模型進(jìn)行了數(shù)值求解，結(jié)果表明：坑深d20m時(shí)的旋轉(zhuǎn)拋物面形坑潤(rùn)滑效果最佳，，坑口直徑則應(yīng)在滿(mǎn)足缸套內(nèi)表面強(qiáng)度的情況下盡量大點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)盡量增大最小潤(rùn)滑油膜的厚度；空化效應(yīng)為影響織構(gòu)潤(rùn)滑特性的主要因素。 對(duì)以上兩種結(jié)果對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)：在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求情況下適當(dāng)增大微坑深度以及坑口直徑有益于減小摩擦力，表面織構(gòu)影響潤(rùn)滑效果的三個(gè)主要因素為逆流現(xiàn)象、空化現(xiàn)象及楔形效應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：缸套—活塞環(huán) 表面織構(gòu) 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑 CFD 有限差分法
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TK401;TH117.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 課題來(lái)源10
• 1.2 課題的研究背景、目的及意義10-11
• 1.3 缸套—活塞環(huán)摩擦副潤(rùn)滑理論研究進(jìn)展11-14
• 1.4 表面織構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀14-21
• 1.4.1 表面織構(gòu)加工技術(shù)現(xiàn)狀14-17
• 1.4.2 表面織構(gòu)技術(shù)理論與實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀17-21
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容概述21-22
• 2 流體動(dòng)壓潤(rùn)滑基本模型的建立22-33
• 2.1 缸套—活塞環(huán)運(yùn)動(dòng)模型的建立22-24
• 2.2 基本方程24-26
• 2.2.1 N-S 方程24-26
• 2.2.2 連續(xù)性方程26
• 2.3 溝槽類(lèi)織構(gòu)模型的建立26-29
• 2.3.1 溝槽類(lèi)織構(gòu)幾何模型的建立26-27
• 2.3.2 溝槽類(lèi)織構(gòu)潤(rùn)滑理論模型的建立27-29
• 2.4 點(diǎn)坑類(lèi)織構(gòu)模型的建立29-30
• 2.4.1 點(diǎn)坑類(lèi)織構(gòu)幾何模型的建立29
• 2.4.2 點(diǎn)坑類(lèi)織構(gòu)潤(rùn)滑理論模型的建立29-30
• 2.5 表面織構(gòu) CFD 模型數(shù)值解法的基本思路30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 3 基于 N-S 方程的溝槽類(lèi)織構(gòu)潤(rùn)滑特性研究33-49
• 3.1 溝槽類(lèi)織構(gòu) CFD 模型的建立33-37
• 3.1.1 溝槽類(lèi)織構(gòu) CFD 分析幾何模型的建立33-34
• 3.1.2 主要參數(shù)的設(shè)定34
• 3.1.3 邊界條件的設(shè)置34-35
• 3.1.4 網(wǎng)格的劃分35-36
• 3.1.5 求解控制方程的設(shè)置36-37
• 3.2 不同造型溝槽的動(dòng)壓潤(rùn)滑性能比較37-42
• 3.3 溝槽深度對(duì)其潤(rùn)滑性能的影響研究42-45
• 3.3.1 半梯形溝槽潤(rùn)滑特性隨深度的變化情況43-44
• 3.3.2 溝槽深度變化對(duì)織構(gòu)潤(rùn)滑性能的影響機(jī)制研究44-45
• 3.4 溝槽寬度對(duì)其潤(rùn)滑性能的影響研究45-48
• 3.4.1 半梯形溝槽潤(rùn)滑特性隨寬度的變化情況46-47
• 3.4.2 溝槽寬度變化對(duì)織構(gòu)潤(rùn)滑性能的影響機(jī)制研究47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 4 基于 N-S 方程的點(diǎn)坑類(lèi)織構(gòu)潤(rùn)滑特性研究49-60
• 4.1 點(diǎn)坑類(lèi)織構(gòu)最佳坑口形狀的設(shè)計(jì)49-51
• 4.2 三維點(diǎn)坑類(lèi)織構(gòu) CFD 模型的建立51-53
• 4.3 不同造型微坑的動(dòng)壓潤(rùn)滑性能比較53-55
• 4.4 微坑深度對(duì)其潤(rùn)滑性能的影響研究55-56
• 4.5 微坑坑口直徑對(duì)其潤(rùn)滑性能的影響研究56-58
• 4.6 最佳造型溝槽與點(diǎn)坑的比較58-59
• 4.7 本章總結(jié)59-60
• 5 基于 Reynolds 方程的動(dòng)壓潤(rùn)滑狀態(tài)下最優(yōu)微坑參數(shù)求解60-73
• 5.1 動(dòng)壓潤(rùn)滑計(jì)算模型的建立60-63
• 5.1.1 Reynolds 方程60
• 5.1.2 膜厚方程60-61
• 5.1.3 邊界條件的設(shè)置61-62
• 5.1.4 摩擦學(xué)性能參數(shù)的求解62-63
• 5.2 基于有限差分法求解 Reynolds 方程63-66
• 5.2.1 無(wú)量綱化 Reynolds 方程63-64
• 5.2.2 無(wú)量綱化 Reynolds 方程的離散64-65
• 5.2.3 超松弛迭代求解65-66
• 5.3 數(shù)值求解編程方案66-67
• 5.4 計(jì)算結(jié)果分析67-71
• 5.4.1 微坑深度變化對(duì)動(dòng)壓潤(rùn)滑特性的影響67-69
• 5.4.2 坑口直徑變化對(duì)動(dòng)壓潤(rùn)滑特性的影響69-70
• 5.4.3 最小潤(rùn)滑油膜厚度變化對(duì)動(dòng)壓潤(rùn)滑特性的影響70-71
• 5.5 CFD 法與 Reynolds 方程數(shù)值解法運(yùn)算結(jié)果的綜合分析71-72
• 5.6 本章小結(jié)72-73
• 6 總結(jié)與展望73-76
• 6.1 結(jié)論73-74
• 6.2 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81-82
• 致謝82-83

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 馬晨波;織構(gòu)化表面的潤(rùn)滑計(jì)算模型及減摩特性研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：缸套表面織構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)及其動(dòng)壓潤(rùn)滑機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：330320