密封环滑动面变形对润滑性能的影响

建立了机械密封环滑动面变形的几何模型,采用自适应相关函数模拟密封环滑动面的微观表面形貌。结合所模拟的粗糙表面,建立了滑动面变形时的微观流体动压润滑模型,采用有限差分法,运用MATLAB语言进行编程求解,实现了对一定外载荷下滑动面微观流体润滑压力分布和流体膜厚度分布的计算。在此基础上,通过一个具体的实例计算分析,系统研究了滑动面变形和外载荷变化对密封环流体膜厚、摩擦力、发热量、泄漏量等润滑性能的影响规律,得到一系列规律性曲线,并进行了一定的分析说明。     

激光加工多孔端面机械密封的动压分析

建立了激光加工多孔端面机械密封的计算模型，采用有限差分法求解雷诺方程，获得在不同工况和表面微孔结构参数下密封面的无量纲动压力分布，进而得到了产生最大端面动压力时的优化结构参数，且与试验结果接近。分析结果表明密封面上的微孔可产生明显的动压效应。     

唇形密封圈润滑性能的数值模拟

在同时考虑密封压力,密封唇口和轴表面微观形貌、密封唇口过盈量、密封唇的弹性变形等因素的基础上提出了一种对唇形密封圈润滑面进行流体动压润滑性能计算的数值模拟方法。该方法可以有效地对不同密封压力下具有不同初始过盈量的唇形密封圈的润滑性能进行模拟计算,与现有的模拟计算方法相比更为合理。将所建立的模拟计算方法应用于江苏容天乐公司生产的WR型汽车水泵轴承密封圈的研究,数值计算了轴承工作时密封区域内两粗糙表面间的最大油膜压力、平均油膜压力、最小油膜厚度、平均油膜厚度,密封唇表面摩擦力等参数,得到了不同密封压力下初始唇口过盈量变化对密封面润滑性能影响的规律曲线,并对其进行了分析。     

润滑脂对滚动轴承EHD膜厚的影响

用电阻应变片法在滚动轴承上测试各种类型润滑脂的弹性流体动压润滑(EHD)膜厚h_c。结果表明,h_c与基础油的粘度密切有关,且受到皂的类型及浓度的影响。提出了不同工况下适宜的润滑脂类型及其浓度的选用原则。     

球轴承窗式保持架兜孔与滚珠间润滑性能

以球轴承窗式保持架与滚珠间的流体动压润滑问题为研究对象,建立了滚珠 兜孔运动关系和力学分析的计算模型,建立了滚动轴承启动阶段和稳定运转阶段滚珠 兜孔油膜压力分布和油膜厚度的数值计算方法。以SKF61928MA轴承为研究对象,计算出轴承内圈转速、保持架角加速度,并研究了保持架兜孔尺寸对滚珠 兜孔润滑油膜的性能影响规律。结果表明,在稳定运转阶段,滚珠 兜孔间最小油膜厚度基本保持不变;在启动加速阶段,保持架加速度越大,油膜厚度越小。     

油沟结构参数对滑动轴承性能的影响

以全周向流体动压润滑滑动轴承作为研究对象,推导了无量纲Reynolds方程。采用有限差分法,运用Matlab软件编程,在成功计算出滑动轴承油膜压力分布的基础上,以一个具体的算例对象,深入探讨了油沟的位置、宽度和轴向长度对滑动轴承油膜压力分布、油膜承载力、偏位角、润滑油端泄流量和量纲一摩擦力的影响规律,得出一系列规律性曲线,并做了一定的理论解释。     

含气率对油气润滑性能的影响

根据弹性流体动压润滑理论,对油气润滑滚动轴承问题进行了数值模拟研究,详细探讨了润滑油中混入气体后对滚动轴承油膜形状、承载区压力、量纲一摩擦力、量纲一承载力等性能的影响。研究表明：在同等条件下,油气润滑能增加滚动轴承的油膜厚度、增大承载油膜范围、使量纲一摩擦力降低25.8%,量纲一承载力提高2%。揭示了油气润滑性能优于传统油润滑性的内在原因。     

内啮合齿轮泵月牙板与齿面间的润滑性能

内啮合齿轮泵在工业实际中应用广泛,固定月牙块与外齿轮齿面间的润滑性能是其性能的重要方面。本文构建了能够对内啮合齿轮泵月牙板与齿面间流体润滑的数值计算模型,选取LL4724型内啮合齿轮泵为对象进行数值计算研究,系统研究了压油腔压力、齿顶间隙、小齿轮转速等因素对小齿轮齿顶与月牙板下表面之间的油膜压力分布及周向流量的影响规律,得出了具体的规律性曲线,并对这些曲线进行了分析。     

人类天然关节润滑机理和润滑方程的探讨

对人类天然关节润滑机理进行了探讨,提出了一种新的关节润滑模型.该模型认为人类天然关节的润滑机理主要为带有挤压效应的弹性流体动力润滑.挤压膜润滑的初始膜厚主要靠反方向的关节载荷作用而形成.无论在x还是z方向滑液的非牛顿特性都对关节的承载能力有重要影响.滑液在关节表面软骨中的流进和流出对关节良好润滑也有非常重要的作用,它能在一定程度上抵消端泄影响.另外,该模型还认为滑液中透明质酸的浓度随膜厚的减小而增加,故滑液粘度随膜厚的减小而增加.在作了一系列假定后,导出了具有一般意义的关节润滑方程.     

高黏度树脂在纤维织物中浸渍过程的CFD模拟

采用VOF（Volume of Fluid）方法结合多孔介质模型对树脂在纤维织物中的流动前沿进行追踪,并对截留在纤维织物中的气泡进行捕获。纤维织物中的气泡主要由结构不均匀性造成,结构的不均匀性导致流体速度差异并形成多个流动前沿,气泡在动压的作用下会发生迁移。研究了压力、黏度以及双尺度孔隙率对浸渍速率的影响,发现浸渍时间和压力成反比,和黏度以及纤维束孔隙率与横向渗透率的比值成正比;纤维织物的浸渍速率主要取决于微观浸渍速率,而与纤维束的间距无关。     

油套管螺纹端面密封微观接触性能数值模拟

油套管接头在油气田工业中已得到广泛使用,其密封性能对油气井生产安全与环境将产生重要影响。以上扣拧紧时的螺纹接头为研究对象,在弹性范围内构建了锥螺纹接头端部密封面上挤压力的计算方法。利用粗糙密封表面微观接触分析方法,以某一具体的API圆螺纹接头为例数值模拟了拧紧力矩（圈数）、表面粗糙度和初始密封面间隙对端面密封性能的影响规律,获得了相应的变化曲线,并对这些曲线进行了分析。     

考虑微观形貌时平面型推力滑动轴承润滑性能数值研究

选择平面型推力滑动轴承为研究对象,通过对粗糙表面的数值模拟,基于雷诺方程,构建了考虑微观形貌时的平面型推力滑动轴承润滑性能的计算模型。运用Matlab软件编程,针对一个具体的算例,采用数值计算研究了轴承工作时推力环旋转一周过程中最大油膜压力、承载能力、最小油膜厚度等参数的变化规律,发现其润滑性能与表面形貌有关;研究了转速、表面粗糙度等因素对推力滑动轴承润滑性能的影响规律,绘制了在保持全油膜润滑状态下速度和承载能力、摩擦力矩之间的关系曲线,并对这些曲线进行了分析。     

油管接头台阶密封面的接触压力及密封性能

锥形油管螺纹接头在拧紧过程中如何保证其密封性能,是目前工程实践中的难点问题之一。以具有台阶密封面结构的锥形油套管接头为研究对象,通过对内外螺纹受力与变形分析和相互啮合时所满足的变形协调方程和位移方程,在弹性范围内建立了能够计算锥形油套管接头拧紧时台阶密封面上接触压力的计算模型。利用粗糙密封表面微观接触分析方法,以某一具体的API锥螺纹接头为例,计算模拟了螺纹拧紧圈数和初始间隙对台阶密封面上接触压力及密封性能的影响规律,获得了相应的变化曲线,并对这些曲线进行了分析。此研究有助于实际应用中合理确定油管接头拧紧圈数,为确保实现良好密封提供理论依据。     

微观规则织构表面人工髋关节润滑性能数值研究

选择具有微观球面纹理的人工髋关节作为研究对象,通过几何建模,基于雷诺方程,构建了具有规则球面纹理表面的人工髋关节的计算模型。运用MATLAB软件编程,针对一个具体的算例,研究了球面纹理对人工髋关节润滑性能的影响规律以及球面纹理几何尺寸的变化对人工髋关节性能的影响。结果表明：相对于表面光滑的人工髋关节,带微凸体的表面可以提升人工髋关节的承载能力,带微陷体表面的人工髋关节承载能力较差;带微凸体表面的人工髋关节织构尺寸越大,承载能力越好;带微陷体表面的人工髋关节织构尺寸越大,承载能力则越差。