本文關(guān)鍵詞：互穿復(fù)合材料起重機(jī)伸縮臂滑塊的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研制耐磨且力學(xué)性能優(yōu)異的新型起重機(jī)伸縮臂滑塊材料是研究的熱點(diǎn)之一，兼具金屬與聚合物優(yōu)良性能的互穿復(fù)合材料引起人們的廣泛關(guān)注。本論文介紹了目前國(guó)內(nèi)外導(dǎo)向滑塊材料的發(fā)展現(xiàn)狀以及互穿復(fù)合材料的研究進(jìn)展，初步探討了泡沫金屬/聚合物互穿復(fù)合材料滑塊的理論基礎(chǔ)，對(duì)新型起重機(jī)伸縮臂滑塊材料的研制與應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。 采用注塑成型方法，以泡沫鋁為基體、聚甲醛（POM）為填充相制備了泡沫鋁/POM互穿復(fù)合材料；采用正交實(shí)驗(yàn)方法，以彎曲強(qiáng)度、無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度為指標(biāo)，優(yōu)化了注塑成型工藝參數(shù)；采用不同體積分?jǐn)?shù)硅烷偶聯(lián)劑（KH550）溶液對(duì)泡沫鋁進(jìn)行預(yù)處理，得到了最佳泡沫鋁預(yù)處理工藝；添加10%聚四氟乙烯（PTFE）以進(jìn)一步改善了泡沫鋁/POM互穿復(fù)合材料的力學(xué)性能與摩擦學(xué)性能；使用光電子能譜（EDS）和電子掃描顯微鏡（SEM）觀察泡沫金屬-聚合物互穿復(fù)合材料磨損表面，以研究其摩擦磨損機(jī)理；分別對(duì)泡沫鋁/POM互穿復(fù)合材料滑塊與尼龍滑塊進(jìn)行靜力分析、微觀力學(xué)分析與ANSYS有限元分析，，探討了兩種不同材料滑塊在起重機(jī)二節(jié)臂全伸、額定吊重工況下的應(yīng)力與應(yīng)變。主要結(jié)論如下： 泡沫鋁/POM互穿復(fù)合材料力學(xué)性能優(yōu)異，其中彎曲強(qiáng)度與POM相當(dāng)且是純泡沫鋁的6.3倍；其摩擦學(xué)性能介于純泡沫鋁與POM之間，摩擦系數(shù)隨著載荷增加呈下降趨勢(shì)且隨著轉(zhuǎn)速增加變化范圍較小，磨損量隨著載荷與轉(zhuǎn)速增加而增加；PTFE的加入能提高泡沫鋁/POM互穿復(fù)合材料的力學(xué)性能與摩擦學(xué)性能，其中沖擊強(qiáng)度提高36.1%，摩擦系數(shù)降低12.7%，磨損量減少33.3%；復(fù)合材料磨損表面EDS分析與SEM分析表明在摩擦過(guò)程中，POM在泡沫金屬表面發(fā)生轉(zhuǎn)移并形成一層轉(zhuǎn)移膜，因而有效地降低磨損。泡沫鋁/POM/PTFE互穿復(fù)合材料的力學(xué)性能與摩擦學(xué)性能可以達(dá)到尼龍滑塊材料的性能要求，其中摩擦系數(shù)降低49.1%。在QY16起重機(jī)二節(jié)臂全伸、額定吊重的工況下，泡沫鋁/POM互穿復(fù)合材料滑塊最大應(yīng)變值比尼龍滑塊低27.5%，可相應(yīng)降低滑塊與伸縮臂的接觸間隙，因此能提高滑塊使用壽命。綜上所述，泡沫鋁/POM互穿復(fù)合材料滑塊具有替代尼龍滑塊的潛力。
【關(guān)鍵詞】：起重機(jī)伸縮臂滑塊 互穿復(fù)合材料 力學(xué)性能 摩擦學(xué)性能 力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TH21;TB333
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 滑塊的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.1.1 金屬滑塊12
• 1.1.2 塑料滑塊12-13
• 1.1.3 組合式自潤(rùn)滑滑塊13-14
• 1.2 互穿復(fù)合材料的研究進(jìn)展14-18
• 1.2.1 互穿復(fù)合材料的制備方法14-15
• 1.2.2 互穿復(fù)合材料的性能研究15-17
• 1.2.3 互穿復(fù)合材料的應(yīng)用前景17-18
• 1.3 互穿復(fù)合材料起重機(jī)伸縮臂滑塊的理論基礎(chǔ)18-21
• 1.3.1 互穿復(fù)合材料增強(qiáng)增韌理論18-19
• 1.3.2 互穿復(fù)合材料摩擦磨損理論19-21
• 1.4 本論文的主要內(nèi)容21-22
• 1.5 本論文的研究目的及意義22-23
• 第二章 互穿復(fù)合材料的制備與工藝優(yōu)化23-34
• 2.1 互穿復(fù)合材料組分的確定23-24
• 2.1.1 貫穿結(jié)構(gòu)的選擇23
• 2.1.2 增強(qiáng)相的選擇23-24
• 2.2 加工工藝方法的選擇24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)部分24-27
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)原料24-25
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備25
• 2.3.3 試樣制備25-26
• 2.3.4 性能測(cè)試26-27
• 2.4 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)27-29
• 2.4.1 正交試驗(yàn)因素的確定27-28
• 2.4.2 正交實(shí)驗(yàn)方案的確定28-29
• 2.5 正交實(shí)驗(yàn)分析29-33
• 2.5.1 極差分析29-31
• 2.5.2 方差分析31-33
• 2.6 小結(jié)33-34
• 第三章 互穿復(fù)合材料的性能研究34-42
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分34-35
• 3.1.1 試樣制備34-35
• 3.1.2 測(cè)試與表征35
• 3.2 互穿復(fù)合材料的界面研究35-38
• 3.3 互穿復(fù)合材料的力學(xué)性能分析38
• 3.4 互穿復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能分析38-40
• 3.5 互穿復(fù)合材料與尼龍滑塊材料的性能比較40-41
• 3.6 小結(jié)41-42
• 第四章 改性互穿復(fù)合材料的性能研究42-49
• 4.1 復(fù)合材料改性技術(shù)42-43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分43-45
• 4.2.1 原材料43
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備43-44
• 4.2.3 試樣制備44-45
• 4.2.4 測(cè)試與表征45
• 4.3 結(jié)果與討論45-48
• 4.3.1 改性互穿復(fù)合材料的力學(xué)性能45
• 4.3.2 改性互穿復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能45-46
• 4.3.3 磨損表面 EDS 分析46-47
• 4.3.4 磨損表面 SEM 分析47-48
• 4.3.5 改性互穿復(fù)合材料與尼龍滑塊材料的性能比較48
• 4.4 小結(jié)48-49
• 第五章 互穿復(fù)合材料伸縮臂滑塊的力學(xué)分析49-60
• 5.1 起重機(jī)伸縮臂滑塊的靜力分析49-52
• 5.1.1 變幅平面吊臂所受的載荷49-50
• 5.1.2 旋轉(zhuǎn)平面吊臂所受的的載荷50-51
• 5.1.3 實(shí)例分析51-52
• 5.2 互穿復(fù)合材料的細(xì)觀力學(xué)分析52-55
• 5.2.1 互穿復(fù)合材料的細(xì)觀力學(xué)胞元模型53-54
• 5.2.2 互穿復(fù)合材料的有效彈性模量預(yù)測(cè)54-55
• 5.3 起重機(jī)伸縮臂滑塊的有限元分析55-59
• 5.3.1 兩種不同材料滑塊的參數(shù)56
• 5.3.2 滑塊模型網(wǎng)格劃分及加載56-57
• 5.3.3 兩種不同材料滑塊的應(yīng)力分析57-58
• 5.3.4 兩種不同材料滑塊的應(yīng)變分析58-59
• 5.4 小結(jié)59-60
• 結(jié)論與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68-69
• 附錄（攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄）69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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7 何德s

本文編號(hào)：364361