運(yùn)用仿生學(xué)原理對(duì)摩擦副進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)其自補(bǔ)償潤(rùn)滑,有助于拓寬摩擦學(xué)技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用范圍和功能部件的開發(fā)。本文探討了多相潤(rùn)滑膠體孔-楔效應(yīng)及其微循環(huán)機(jī)理,并以此為基礎(chǔ)開展了孔結(jié)構(gòu)特性及潤(rùn)滑膠體在孔胞中流動(dòng)的充要條件研究,建立了其流變模型,分析了壁滑移對(duì)其流變特性的影響。研究表明：孔中孔道端壓差的存在是實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑劑流動(dòng)的必要性條件；且孔道半徑越小,流動(dòng)阻力越大；潤(rùn)滑劑的剪切稀化將在孔壁處產(chǎn)生一壁滑移層,壁滑移作用可有助于改善潤(rùn)滑劑在孔中的流動(dòng)性。為了提高磁流潤(rùn)滑膠體的承載穩(wěn)定性,建立了用于描述膠體構(gòu)成相分布的二相楔滑模型,導(dǎo)出了該模型的求解辦法,并對(duì)其進(jìn)行了仿真驗(yàn)證性研究。結(jié)果表明：模型中構(gòu)建的漂移抑制角和橫向膨脹抑制角可有效地表征膠體中發(fā)生相漂移的變化趨勢(shì),推導(dǎo)出的膠體的最佳穩(wěn)定組分體積比可用于指導(dǎo)多相潤(rùn)滑膠體的組分優(yōu)化設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)磁流潤(rùn)滑膠體在多孔摩擦副界面的可控潤(rùn)滑,建立了其在孔中傳輸?shù)男拚鼴ernoulli方程和在摩擦界面間的Reynolds方程,并開展了相關(guān)靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)。研究表明：磁流體在孔中的靜態(tài)抬升高度主要由外磁場(chǎng)強(qiáng)度和孔道本身決定,與膠體中的磁粒子含量無關(guān)；頂部熱源對(duì)磁流體從... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：145 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
第1章 引言
    1.1 潤(rùn)滑自補(bǔ)償技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.1.1 固體自潤(rùn)滑補(bǔ)償研究
        1.1.2 潤(rùn)滑膜自補(bǔ)償潤(rùn)滑研究
        1.1.3 仿生自補(bǔ)償潤(rùn)滑研究
    1.2 多相潤(rùn)滑膠體的摩擦學(xué)性能研究現(xiàn)狀
    1.3 多相流體在管道中的流動(dòng)特性研究現(xiàn)狀
    1.4 磁流體的摩擦學(xué)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.4.1 應(yīng)用理論研究方面
        1.4.2 影響因素研究方面
    1.5 課題研究的背景
    1.6 課題研究的目的、意義及內(nèi)容
        1.6.1 課題研究的目的和意義
        1.6.2 課題來源
        1.6.3 課題研究的內(nèi)容與擬解決的關(guān)鍵問題
        1.6.4 課題研究的技術(shù)路線
        1.6.5 本文的寫作框架
第2章 磁流微循環(huán)潤(rùn)滑可控設(shè)計(jì)及其孔-楔效應(yīng)分析
    2.1 微循環(huán)潤(rùn)滑可控設(shè)計(jì)原理
    2.2 微循環(huán)潤(rùn)滑的孔效應(yīng)
        2.2.1 穩(wěn)定承載時(shí)力平衡分析
        2.2.2 孔口處受剪切負(fù)壓及膠體形變分析
        2.2.3 孔中潤(rùn)滑膠體對(duì)界面摩擦熱的響應(yīng)
    2.3 微循環(huán)潤(rùn)滑的楔效應(yīng)
    2.4 孔-楔耦合微循環(huán)自補(bǔ)償潤(rùn)滑機(jī)理
    2.5 本章小結(jié)
第3章 多相潤(rùn)滑膠體在孔中的流變特性及其傳輸模型
    3.1 孔中膠體的流動(dòng)形成條件
    3.2 膠體在孔道中的梯度流特性
        3.2.1 梯度流層間剪切應(yīng)力方程
        3.2.2 梯度流層間剪切速率方程
        3.2.3 梯度流膠體柱端面形貌曲線方程
    3.3 壁滑移機(jī)理及其對(duì)流變特性的影響
    3.4 多相潤(rùn)滑膠體在孔道中的傳輸模型
    3.5 模型驗(yàn)證與討論
    3.6 本章小結(jié)
第4章 多相潤(rùn)滑膠體在非均布應(yīng)力下的穩(wěn)定性模型及其算法
    4.1 非均布應(yīng)力下的最小熵理論
    4.2 模型的構(gòu)建
        4.2.1 二相楔滑胞元
        4.2.2 膠體在剛性槽中穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)的力平衡分析
        4.2.3 討論
    4.3 模型的應(yīng)用性求解
        4.3.1 尖鋒應(yīng)力下的相漂移
        4.3.2 梯度面應(yīng)力下的相漂移
    4.4 模型的應(yīng)用與驗(yàn)證
        4.4.1 管內(nèi)潤(rùn)滑脂的模型的描述
        4.4.2 潤(rùn)滑脂內(nèi)組分分布的仿真分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 磁流潤(rùn)滑膠體的制備工藝研究
    5.1 磁膠粒的可潤(rùn)滑性分析
    5.2 磁流潤(rùn)滑膠體的組分設(shè)計(jì)
    5.3 磁流潤(rùn)滑膠體的制備工藝
    5.4 磁流潤(rùn)滑膠體的磁效應(yīng)測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
第6章 磁效應(yīng)對(duì)磁流潤(rùn)滑膠體的孔傳輸影響研究
    6.1 磁流潤(rùn)滑膠體的磁感應(yīng)
    6.2 磁流潤(rùn)滑膠體在孔中流動(dòng)的Bernoulli方程
    6.3 磁流潤(rùn)滑膠體在孔中的靜力學(xué)行為分析
    6.4 磁流潤(rùn)滑膠體在孔壓差下的流動(dòng)方程
    6.5 外磁場(chǎng)對(duì)磁流潤(rùn)滑膠體在孔中流動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)
        6.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
    6.6 本章小結(jié)
第7章 磁流潤(rùn)滑膠體的孔-楔耦合界面成膜機(jī)理研究
    7.1 磁流潤(rùn)滑膜的動(dòng)力學(xué)描述
    7.2 磁流潤(rùn)滑膠體動(dòng)壓潤(rùn)滑方程的求解
        7.2.1 在圓周方向上
        7.2.2 在膜厚方向上
1,R2)區(qū)域">            7.2.2.1 在r∈[R₁,R2)區(qū)域
c,R₁)區(qū)域">            7.2.2.2 在r∈[R_c,R₁)區(qū)域
c]區(qū)域">            7.2.2.3 在r∈[0,R_c]區(qū)域
        7.2.3 在半徑方向上
c,R₁)區(qū)域">            7.2.3.1 在r∈[R_c,R₁)區(qū)域
c)區(qū)域">            7.2.3.2 在r∈[0,R_c)區(qū)域
,R₂)區(qū)域">            7.2.3.3 在r∈[R_,R₂)區(qū)域
    7.3 模型仿真與討論
        7.3.1 動(dòng)力粘度對(duì)潤(rùn)滑膜流體動(dòng)力學(xué)行為的影響
        7.3.2 圓周向剪切速率對(duì)潤(rùn)滑膜流體動(dòng)力學(xué)行為的影響
        7.3.3 載荷大小對(duì)潤(rùn)滑膜流體動(dòng)力學(xué)行為的影響
    7.4 磁流潤(rùn)滑膠體在多孔材料中的微循環(huán)分析
        7.4.1 界面磁流潤(rùn)滑劑在膜厚方向上的速率方程
        7.4.2 界面磁流潤(rùn)滑劑在半徑方向上的速率方程
        7.4.3 磁流微循環(huán)潤(rùn)滑形成的判據(jù)
    7.5 界面磁流潤(rùn)滑膜厚度的計(jì)算
    7.6 本章小結(jié)
第8章 磁流潤(rùn)滑微循環(huán)推力軸承的設(shè)計(jì)及其摩擦學(xué)性能研究
    8.1 多孔推力軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    8.2 試驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)方法
    8.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        8.3.1 轉(zhuǎn)速變化對(duì)軸承摩擦學(xué)性能的影響
        8.3.2 外載荷變化對(duì)軸承摩擦學(xué)性能的影響
        8.3.3 外磁場(chǎng)強(qiáng)度變化對(duì)軸承摩擦學(xué)性能影響
    8.4 本章小結(jié)
第9章 總結(jié)與展望
    9.1 總結(jié)
    9.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    9.3 未來展望
附錄
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間獲得與學(xué)位論文相關(guān)的科研成果目錄



本文編號(hào)：2936533