本文關(guān)鍵詞：仿生硅藻結(jié)構(gòu)的水潤(rùn)滑軸承摩擦學(xué)性能研究

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【摘要】：硅藻是單細(xì)胞自養(yǎng)型微生物,廣泛分布于全球海洋環(huán)境和淡水環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn),硅藻的細(xì)胞壁具有精致的多級(jí)孔狀結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)有極高的抗拉性能和彈性韌性,具有良好的機(jī)械性能優(yōu)勢(shì),但到目前為止還缺乏該結(jié)構(gòu)的摩擦學(xué)性能研究。本論文仿生圓篩藻多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的摩擦學(xué)性能,優(yōu)選出一種新型的復(fù)合微造型結(jié)構(gòu),并將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用到水潤(rùn)滑軸承上,以改善水潤(rùn)滑軸承的摩擦學(xué)性能。本文立足國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“仿生硅藻典型殼壁結(jié)構(gòu)的水潤(rùn)滑軸承摩擦學(xué)性能研究”(項(xiàng)目編號(hào)51375509),主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,本文介紹了硅藻的培養(yǎng)方法,采用課題組自行發(fā)明設(shè)計(jì)的硅藻培養(yǎng)裝置,培養(yǎng)了典型硅藻。使用ZEISS AURIGA雙聚焦離子束掃描電鏡,對(duì)其進(jìn)行了圖像采集,觀察分析了硅藻的形貌結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)圓篩藻的細(xì)胞壁具有精細(xì)的多層孔狀結(jié)構(gòu)。然后,仿生典型硅藻圓篩藻的多層孔結(jié)構(gòu),采用流固耦合分析方法,研究了平行表面間不同仿生結(jié)構(gòu),即不同復(fù)合微造型結(jié)構(gòu)的摩擦學(xué)性能。數(shù)值仿真結(jié)果表明:復(fù)合微造型在改善平行表面的摩擦學(xué)性能上,比單層微造型更有優(yōu)勢(shì),且最優(yōu)的復(fù)合微造型形狀為長(zhǎng)方體—半球型微造型。在上述研究的基礎(chǔ)上,將長(zhǎng)方體—半球型復(fù)合微造型應(yīng)用到水潤(rùn)滑軸承的低壓區(qū),采用流固耦合分析方法,研究了復(fù)合微造型幾何尺寸對(duì)軸承承載力、摩擦力及摩擦系數(shù)等摩擦學(xué)性能的影響,并與具有相應(yīng)單層微造型結(jié)構(gòu)的水潤(rùn)滑軸承及光滑軸承摩擦學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比。數(shù)值仿真結(jié)果表明:與光滑軸承相比,在軸承低壓區(qū)設(shè)置復(fù)合微造型,能明顯改善軸承的摩擦學(xué)性能;同時(shí),由于軸承低壓區(qū)位置油膜間隙較大,該復(fù)合微造型在改善軸承摩擦學(xué)性能方面,與單層微造型結(jié)構(gòu)相比并無明顯優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步,將長(zhǎng)方體—半球型復(fù)合微造型應(yīng)用到水潤(rùn)滑軸承的高壓區(qū),采用流固耦合分析方法,研究了復(fù)合微造型尺寸及間距,軸承轉(zhuǎn)速、偏心率及長(zhǎng)徑比,潤(rùn)滑劑的粘度及密度等參數(shù)對(duì)水潤(rùn)滑軸承摩擦學(xué)性能的影響,并與相應(yīng)的單層微造型軸承及光滑軸承的摩擦學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比。數(shù)值仿真結(jié)果表明:與光滑軸承相比,在軸承高壓區(qū)設(shè)置該復(fù)合微造型,能明顯改善軸承的摩擦學(xué)性能,且比單層微造型軸承更具優(yōu)勢(shì)。同時(shí),當(dāng)復(fù)合微造型間距較小、軸承長(zhǎng)徑比較大、偏心率較小,或軸的轉(zhuǎn)速較高時(shí),復(fù)合微造型的改進(jìn)效果更加明顯。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH117.1;TH133.3

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 孟凡明;隆濤;高貴響;陳志偉;;氣穴對(duì)滑動(dòng)軸承摩擦學(xué)性能影響的CFD分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2013年07期

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3 李紹戊;王荻;尹家勝;盧彤巖;;微生態(tài)制劑對(duì)東北淡水養(yǎng)殖池塘內(nèi)浮游植物的影響[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年06期

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5 邱孝聰;陳國(guó)泉;;凹槽織構(gòu)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑性能的CFD研究[J];機(jī)電技術(shù);2015年01期

6 許亞峰;何濤;魏本柱;;微造型對(duì)水壓閥閥芯動(dòng)壓潤(rùn)滑性能的研究[J];煤礦機(jī)械;2015年04期

7 李祥筑;張敬迎;李長(zhǎng)林;劉佳斌;王s，

本文編號(hào)：1287147