本文關(guān)鍵詞：空間環(huán)境多功能摩擦磨損試驗裝置設(shè)計及試驗驗證，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：空間環(huán)境摩擦磨損試驗機是研究材料空間環(huán)境摩擦學性能重要的基礎(chǔ)實驗設(shè)備。為滿足在空間環(huán)境下評價摩擦副材料摩擦學性能對模擬實驗裝備技術(shù)的迫切需求,本文利用已有的空間環(huán)境模擬裝置,根據(jù)典型摩擦副結(jié)構(gòu)、尺寸及運動載荷形式,采用模塊化設(shè)計思路設(shè)計、研制了與空間環(huán)境模擬裝置配套的多功能摩擦學試驗裝置,通過更換不同附件來實現(xiàn)四種典型的摩擦副接觸形式的摩擦磨損試驗。主要研究工作如下:對摩擦磨損試驗機進行模塊化設(shè)計,通過實際應(yīng)用分析,確定了摩擦磨損試驗裝置接觸形式、運動方式和試驗工況,以試驗工況為縱系列,接觸形式與運動方式的組合作為橫系列構(gòu)建摩擦磨損試驗裝置組合型譜;通過黑箱法確定摩擦磨損試驗裝置總體功能,對試驗裝置進行功能分析與分解,分解為最小功能單元形成功能分解圖;通過聚類分析法對試驗裝置進行功能劃分,形成驅(qū)動模塊、摩擦模塊、模擬環(huán)境模塊、測控模塊和支架模塊,并對摩擦模塊創(chuàng)建變形模塊。根據(jù)試驗裝置設(shè)計要求,進行試驗裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括驅(qū)動模塊、摩擦模塊和測控模塊,根據(jù)常用四種接觸形式:銷盤/球盤、環(huán)塊、端面、半環(huán),設(shè)計四套變形摩擦模塊,摩擦模塊設(shè)計包括夾具系統(tǒng)設(shè)計和加載系統(tǒng)設(shè)計,并對傳動接口進行設(shè)計,使試驗機能夠滿足四種接觸形式的摩擦磨損試驗。對所設(shè)計、研制的試驗裝置系統(tǒng)進行力學分析,力學分析包括靜力學分析和動力學分析,對加載杠桿和圓錐連接軸進行靜力分析,由于模擬環(huán)境包括高低溫環(huán)境,所以靜力分析中涉及到溫度的影響。動力學分析主要是對四種接觸形式系統(tǒng)進行模態(tài)分析,得到系統(tǒng)的固有頻率。最后對所設(shè)計、研制的試驗裝置性能和技術(shù)參數(shù)進行了試驗驗證,通過試驗驗證表明所設(shè)計多功能摩擦磨損試驗裝置,達到了設(shè)計技術(shù)指標要求,并具有較好可重復(fù)性和可比性,能夠滿足在空間環(huán)境下評價摩擦副材料摩擦學性能的實驗需求。
【關(guān)鍵詞】：試驗機 摩擦學 模塊化設(shè)計 有限元 試驗驗證
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH87
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 摩擦磨損試驗方法12
• 1.3 模塊化設(shè)計方法12-13
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.5 摩擦磨損試驗機研究發(fā)展趨勢16
• 1.6 研究內(nèi)容16-18
• 第2章 摩擦磨損試驗機模塊化設(shè)計18-34
• 2.1 摩擦磨損試驗機產(chǎn)品型譜設(shè)計18-23
• 2.2 摩擦磨損試驗機功能分析與分解23-26
• 2.2.1 確定摩擦磨損試驗機總功能23-24
• 2.2.2 摩擦磨損試驗機功能結(jié)構(gòu)分析與分解24-26
• 2.3 摩擦磨損試驗機功能模塊劃分26-33
• 2.3.1 子功能之間相關(guān)的定義及分類26
• 2.3.2 子功能之間的相關(guān)度的計算方法26-27
• 2.3.3 權(quán)重計算方法27-28
• 2.3.4 譜系聚類計算28-33
• 2.4 創(chuàng)建變型模塊及其矩陣33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 多功能摩擦磨損試驗裝置整體設(shè)計34-52
• 3.1 試驗裝置設(shè)計要求34-35
• 3.2 環(huán)境模塊35-36
• 3.2.1 實驗艙結(jié)構(gòu)35-36
• 3.2.2 真空抽氣系統(tǒng)36
• 3.2.3 高低溫系統(tǒng)36
• 3.3 驅(qū)動模塊36-38
• 3.4 摩擦模塊38-48
• 3.4.1 銷盤/球盤摩擦模塊39-42
• 3.4.2 環(huán)塊接觸形式42-44
• 3.4.3 端面接觸形式模塊44-45
• 3.4.4 半環(huán)接觸形式模塊45-47
• 3.4.5 傳動接口設(shè)計47-48
• 3.5 測控系統(tǒng)48-51
• 3.5.1 扭矩檢測49-50
• 3.5.2 力傳感器50-51
• 3.5.3 溫度傳感器51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第4章 試驗裝置有限元仿真分析52-68
• 4.1 有限單元法基本原理與ANSYS軟件簡介52
• 4.1.1 有限單元法基本原理52
• 4.1.2 ANSYS軟件簡介52
• 4.2 加載組件和圓錐連接軸靜力學分析52-63
• 4.2.1 加載組件靜力分析53-57
• 4.2.2 圓錐連接軸與主軸接口靜力學分析57-63
• 4.3 整機模態(tài)分析63-67
• 4.3.1 理論動力學模型64
• 4.3.2 動力學模型64-65
• 4.3.3 模態(tài)分析65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第5章 試驗裝置試驗驗證68-77
• 5.1 大氣環(huán)境下試驗驗證68-75
• 5.1.1 端面接觸形式68-71
• 5.1.2 半環(huán)接觸形式71-73
• 5.1.3 環(huán)塊接觸形式73-74
• 5.1.4 銷盤接觸形式74-75
• 5.2 真空高溫環(huán)境下試驗驗證75-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論77-79
• 參考文獻79-84
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果84-85
• 致謝85-86
• 作者簡介86

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：329384