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陈文刚
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- 所属机构:西南林业大学
- 所在地区:云南省 昆明市
- 研究方向:机械工程
- 发文基金:国家自然科学基金
相关作者
- 陈龙
- 作品数：22被引量：47H指数：4
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- 表面织构技术作为一种有效的减摩抗磨方法已被广泛应用于改善活塞-缸套系统摩擦副的摩擦学性能研究中,但活塞-缸套系统表面织构的摩擦机理研究以及织构设计体系仍不够完善。因此,为了更好地拓宽表面织构技术在此领域的广泛应用,系统地总结了表面织构的研究目的和发展现状,从表面织构的摩擦机理及其产生原因展开讨论,之后从表面织构形貌和方向(凹坑织构、沟槽织构)、织构几何参数(深度、直径、纵横比、面密度和角度)、分布位置(活塞环、缸套)、分布形式(全织构分布、部分织构分布)等方面进行了分类综述,阐述了目前研究较少的复合织构和复合改性的相关研究进展情况,最后结合现有研究和未来需求,对表面织构应用于活塞-缸套系统摩擦副亟待解决的问题和今后发展趋势进行了总结和展望。
- 罗海陈文刚程家豪魏北朝郭思良
- 关键词：表面织构减摩抗磨
- 3D打印ABS材料表面长方形织构的摩擦学性能被引量：4
- 2022年
- 为了研究丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)材料表面及织构的摩擦学性能,以线宽1.75 mm的ABS线材为基材,基于UM架构3D打印机,利用熔融沉积成型(FDM)技术制备光滑无织构ABS试样和表面具有长方形微凹坑织构的织构化ABS试样。对长方形织构表面和无织构光滑表面进行了模拟分析,采用多功能摩擦磨损试验机对织构化试样进行了富油摩擦试验,利用体式显微镜观察表面织构磨痕形貌,探究不同载荷(5,10,20 N)及不同转速(100,200,300 r/min)对织构化试样摩擦学性能的影响。有限元分析软件COMSOL分析表明,凹坑的存在使得油液内部产生空化现象,产生流体动压润滑效应,长方形织构使得其表面承载力比无织构提升了约2.54倍。摩擦试验结果证明,在不同载荷下,3种转速对织构化试样的摩擦系数影响趋势各不相同;在较低转速下,载荷较低的织构化试样摩擦系数较小,而在高转速下,采用适中的载荷可获得较低的摩擦系数。当转速为300 r/min、载荷为10 N时,织构化试样具有较好的减摩抗磨性能,平均摩擦系数低至0.022。与光滑无织构试样相比,织构化ABS试样具有较好的减摩抗磨效果。
- 吴华杰陈文刚周晓菲尹红泽王雨豪
- 关键词：3D打印减摩抗磨
- 硅材料表面减摩抗磨改性研究现状与展望被引量：2
- 2021年
- 近年来,微机电系统(MEMS)发展迅猛,但系统中可发生相对运动的微构件之间的摩擦磨损问题未能得到很好地解决,限制了其进一步的广泛应用和深入发展。主要对固体薄膜润滑、分子超薄膜润滑、离子注入、微织构及石墨烯膜层表面改性方法在微机电系统减摩抗磨方面的研究现状和进展进行了归纳总结,指出应当继续深化硅材料复合表面改性技术及改性层摩擦行为的研究,加强对新型复合表面改性技术的创新和探索。本研究对于拓展MEMS的使用寿命研究具有一定的借鉴意义。
- 陈龙陈文刚谢永刘德春宋文涛
- 关键词：MEMS表面改性减摩抗磨
- 3D打印碱基纤维素凝胶材料被引量：2
- 2020年
- 在低温条件下使用环氧氯丙烷为交联剂,将纤维素溶解于氢氧化钠/硫脲/尿素/水碱基体系并制备了纤维素凝胶,探究了搅拌速度、试验温度和纤维素质量分数等因素对纤维素凝胶的制备及其黏度的影响。结果表明,质量分数为4.5%的纤维素以1500 r/min的搅拌速率在–10℃条件下制备的纤维素凝胶最佳,该纤维素凝胶具有特殊的亲水性聚合物的三维网络结构,并具有抗菌性可作为药物的载体,在生物医学等诸多领域有着广阔的发展空间。使用移动激光扫描纤维素凝胶,可诱导其固化实现纤维素凝胶材料的3D打印。将纤维素凝胶材料与3D打印技术结合,具有材料来源广泛、成本低廉和可快速成型制造等优势,在未来诸多领域发展中将发挥重大作用。
- 冯韬陈继飞王超陈文刚
- 关键词：3D打印激光诱导生物医学
- 流线形激光织构对Ti6Al4V合金摩擦磨损性能的影响
- 2024年
- Ti6Al4V合金因同时具有众多优良的机械性能而成为机械中关键零部件的首选材料,然而,Ti6Al4V合金硬度低、耐磨性差等缺陷限制了其在机械领域更为广泛的应用。鉴于此,研究利用激光织构技术在Ti6Al4V合金表面制备流线形对称织构,在油润滑条件下,通过摩擦实验系统研究了不同参数激光流线形织构对Ti6Al4V合金材料耐磨性的影响。利用SEM、LICHEN电子天平等设备对不同样品表面的磨痕形貌、磨损量等进行表征。实验结果表明,当织构长度为400μm,深度为600μm时,样品的摩擦系数及磨损量较小,减摩效果更好。此外,研究还利用ANSYS Workbench软件对润滑油在织构表面的流动特性进行模拟,发现实验中摩擦系数的减小主要是润滑油在织构作用下流速、流向发生变化导致油膜压力增大而引起的。油膜压力增大能提高油膜的承载力,有效降低摩擦副的摩擦系数。
- 魏北朝陈文刚郭思良袁浩恩周意皓程家豪陈红艳刘伟
- 关键词：TI6AL4V合金耐磨性
- 表面织构技术改善发动机曲轴轴承摩擦学性能
- 2022年
- 表面织构技术是通过在材料表面制备出具有一定排列规则的几何阵列的技术,通过表面织构技术改性的材料能够有效改善机械零件、微零件材料的摩擦学性能,现已越来越广泛地用于众多工程领域。近些年汽车发动机正向高功率、高速的方向发展,将表面织构技术应用于汽车发动机以改善曲轴轴承摩擦副的摩擦学性能,保证发动机在各种工况下也能够保持良好的性能起着重要作用。首先介绍了近年来表面织构技术在摩擦学领域的主要成果;之后从表面纹理形状、深度、面积占有率、排列方式等不同方面进行了分类综述;根据摩擦系数、磨损量体现材料表面织构改性后的减摩抗磨性能。为提升发动机的性能,使汽车发动机在恶劣条件下的使用寿命得到提高。最后对表面织构应用于汽车发动机曲轴的今后发展趋势进行了展望与预测。
- 陈文刚毛宇坤
- 关键词：微织构曲轴轴承
- 空化作用及气泡行为轨迹观测研究进展被引量：2
- 2023年
- 随着对空化现象的不断探索,已经有较多研究结果表明空化作用对摩擦副的减摩抗磨性能有促进作用,但由于空化现象的复杂性及难以直接观测,目前对其机理尚未取得共性结论,仍须进行深入研究.通过概述近年来对空化现象所做的相关研究,归纳气泡在溃灭过程中对壁面的空蚀损伤机理等,引出三种适用于基体表面的热门减摩方法,包括表面微织构、表面涂层和添加颗粒物.重点综述三种方法在不同结构、材料、形状、尺寸、分布方式等下对空化气泡行为轨迹的影响,以及在与其他效应相耦合下空化效应所起到的减摩效果,对相关研究进行整体归纳,并指出其中存在的问题和不足.最后提出搭建一个自动化试验装置,用于观测模拟水利机械装置工作过程中液体介质接触表面所产生的空化气泡溃灭的过程,填补该过程中气泡行为轨迹观测的欠缺,为表面空化减摩的研究奠定基础.
- 王雨豪陈文刚吴华杰尹红泽井培尧王泽霄郝星星
- 关键词：空化表面改性机器视觉
- 滑动轴承表面织构改性的减摩特性研究进展
- 2024年
- 滑动轴承是现代机械设备的核心部件之一,因其性能稳定可靠、工作噪音低、制造方便及种类繁多等特点,在工程中得到了广泛地应用。但在运行过程中受到不稳定工况的影响,轴承表面容易发生严重的摩擦磨损,甚至导致失效。表面织构改性是解决这一问题的有效方式之一,在减摩减损方面有着优异表现。概述了表面织构对滑动轴承减摩特性的研究进展,分析了表面织构的形状、排列形式、深度以及面积占有率对滑动轴承摩擦学性能的影响,并总结了表面织构与其他表面改性技术共同作用时的减摩性能。依据机械部件之间的摩擦系数体现出表面织构运用之后的摩擦学性能,可为后续研究者在该方向的研究提供参考。最后结合现有研究与未来需求,针对表面织构应用于滑动轴承的减摩研究做出展望。
- 杨晓东陈文刚Dongyang LI张垚李祖阳代炳贵张继豪杨加威
- 关键词：表面织构滑动轴承
- 表面微织构钛合金在不同对摩角度下的减摩抗磨特性被引量：6
- 2015年
- 使用激光处理设备对钛合金表面进行织构化处理,获取了间距为100μm的规则等宽栅条表面,使用MRTR多功能摩擦磨损实验机在油浴条件下进行摩擦磨损实验,实验中对摩摩擦副与织构化表面的滑动角度分别为0,45和90°,使用SEM检测磨损后试样表面形貌。实验结果表明织构化表面与对摩摩擦副呈不同角度相对运动时,摩擦因数在稳定状态下的数值全部约为平滑表面摩擦因数的50%。而对摩角度为45和90°时织构化表面的摩擦特性优于对摩角度为0°时。其中尤以对摩角度为90°最佳。
- 陈文刚冯少盛
- 关键词：钛合金织构化
- 表面织构形貌对油膜内部压力影响的仿真分析被引量：2
- 2023年
- 表面织构技术是在材料表面制备出具有一定排列规则的几何阵列的技术。该技术能够有效改善材料表面的摩擦学性能,现已越来越广泛地应用于众多工程领域。为了研究表面微织构对于材料表面摩擦学性能的影响,应用ANSYS Fluent软件分别对相同区域内流经光滑表面及V形、三角形、矩形、圆形微织构表面的油膜进行仿真计算。分析对比了不同形貌的微织构对于油膜内部压力分布的影响。结果表明:微织构的存在能够使油膜内部压力产生明显变化,油膜内部有回流产生,使摩擦副表面产生了流体动压效应。油膜内部产生了正压区与负压区,当油膜内部压力低于其自身的饱和蒸气压时,会有空化效应产生。为在材料表面应用微织构提升摩擦学性能提供了良好的理论基础。
- 毛宇坤陈文刚
- 关键词：表面织构摩擦学空化效应减摩抗磨
