国家自然科学基金(50875178)
- 作品数：33 被引量：131H指数：7
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- 相关领域：机械工程化学工程石油与天然气工程金属学及工艺更多>>
- 原油介质中FKM/NBR混炼胶磨损行为研究
- 2014年
- 在MPV-600型磨粒磨损试验机上研究相同硬度的氟橡胶和丁腈橡胶及其配比为5∶5和2∶8的混炼胶试样在原油介质润滑条件下的磨损行为,分析在不同载荷、转速下混炼橡胶与金属摩擦副的动态摩擦磨损特性,以期得到性能优异的FKM/NBR混炼胶用于螺杆泵定子。利用体式显微镜观察橡胶试样的磨损形貌,初步分析其磨损机制。结果表明:在原油润滑条件下配比为2∶8的混炼胶具有较低的磨损量和较小的稳态摩擦因数,其磨损量略高于氟橡胶;在原油润滑条件下丁腈橡胶的磨损机制是以磨粒磨损为主,而混炼胶和氟橡胶则以疲劳磨损为主。
- 王世杰张育增闫明印吕晓仁韩珩
- 关键词：螺杆泵定子橡胶混炼胶磨损行为
- 预制裂纹角度对橡胶拉伸断裂影响的有限元分析被引量：2
- 2017年
- 初始裂纹的形态影响着裂纹尖端的应力场和扩展方向,进而决定着橡胶材料的使用寿命。目前人们关于预制裂纹试样拉伸断裂的研究主要集中在直裂纹,很少涉及预制裂纹角度的改变对橡胶拉伸断裂的影响。文中应用ANSYS有限元分析软件计算拉伸状态下含不同裂纹角度橡胶试样裂纹尖端的等效应力值和撕裂能的大小,判断裂纹是否扩展及扩展方向,并对橡胶试样进行拉伸验证试验测试。结果表明,在拉伸断裂过程中,裂纹尖端的应力值和撕裂能随着初始预制裂纹角度的增大而增大,裂纹尖端形状均由初始的尖点变成圆弧状;含不同裂纹角度橡胶试样的拉伸断裂形貌与裂纹预测扩展方向基本一致,验证了有限元分析的正确性。
- 吕晓仁陈朋康健成铭王世杰
- 关键词：橡胶有限元分析
- 炭黑和CZ份数对三元乙丙橡胶力学性能的影响被引量：4
- 2018年
- 采用力学拉伸试验机和自制高温硬度测量装置分别测试了不同炭黑与CZ份数下三元乙丙橡胶的力学行为和硬度。结果表明:随着炭黑份数的增加,三元乙丙橡胶硬度和抗拉强度增加,断裂伸长率降低。随着促进剂CZ份数的增加,三元乙丙橡胶的硫化时间明显缩短,硬度变化不大,抗拉强度先增加后降低,而断裂伸长率逐渐下降。三元乙丙橡胶的硬度在150℃以下基本不变,150℃以上时,硬度急剧下降。当温度升到210℃时,橡胶呈现黏流态。
- 田元孙琦吕晓仁马驰
- 关键词：三元乙丙橡胶炭黑力学性能
- 干摩擦条件下树脂刹车片磨损机制研究被引量：1
- 2014年
- 为了优化拖缆机刹车部件的设计参数,同时进一步提高刹车片的耐磨性能,采用MPV-600型磨粒磨损试验机研究无石棉树脂摩擦片和黄铜试样与45#钢配副在干摩擦条件下的摩擦学性能,利用体式显微镜观察试样的磨损形貌并分析其磨损机制。结果表明:摩擦热引起的温升导致的硬度下降及磨损机制的改变是干摩擦条件下摩擦片磨损的主要原因;树脂刹车片的耐热性能、耐磨性能均好于黄铜试样,树脂刹车片与钢配副的摩擦因数主要是由树脂刹车片中的铜纤维材料决定的;干摩擦条件下树脂摩擦片的磨损机制是以磨粒磨损和氧化磨损为主,而黄铜试样以磨粒磨损和黏着磨损为主。
- 潘道元张育增刘健高中学王其兵
- 关键词：拖缆机刹车片干摩擦
- 砂粒形状对丁腈橡胶在含砂原油中磨损的影响及其力学行为被引量：1
- 2018年
- 研究了丁腈橡胶在含砂原油介质中的摩擦磨损行为,分析了在磨损过程中不同形状砂粒的力学行为,并观测和分析了橡胶磨痕表面的形貌和元素的含量。结果表明:在原油介质中加入砂粒,使丁腈橡胶的摩擦系数和磨损量有所增大。在试验载荷范围内圆形砂粒的运动方式以滚动为主,对橡胶表面产生研磨式磨粒磨损。而尖形砂粒在95N后其运动方式由滚动变为滑动,橡胶的磨损机理转变为凿削式磨粒磨损。砂粒平动加速度和转动加速度的研究结果,证实了不同形状砂粒在载荷作用下的运动方式及其对磨损机理的影响。
- 吕晓仁陈骥驰乔赫廷王世杰
- 关键词：无机非金属材料磨粒磨损丁腈橡胶
- 丁腈橡胶三体湿磨粒磨损中砂粒运动的有限元分析被引量：2
- 2016年
- 为研究砂粒在丁腈橡胶三体湿磨粒磨损中的作用机制,利用Abaqus有限元分析软件模拟丁腈橡胶在原油介质三体湿磨粒磨损中尖形和圆形砂粒在不同载荷作用下的运动方式,并探讨橡胶表面的受力变形。利用往复式磨损试验机在与有限元模拟计算相同的条件下进行丁腈橡胶在的三体湿磨粒磨损试验,并结合磨痕表面形貌分析,验证建立的有限元模型的正确性。结果表明,在所研究的载荷范围内,圆形砂粒的运动主要是以滚动为主,对表面的切削较弱,材料表面变形较小;而尖形砂粒在载荷较大时由滚动变为滑动,砂粒前端嵌入橡胶表面产生犁削作用,材料变形程度较大。磨损试验与有限元模拟结果符合较好。
- 吕晓仁陈骥驰王世杰胡成龙
- 关键词：丁腈橡胶
- 干摩擦及原油润滑条件下丁腈橡胶-钢摩擦副的磨损机理研究被引量：14
- 2010年
- 采用MPV-600型微机控磨粒磨损实验机观察干摩擦及原油润滑条件下不同转速对丁腈橡胶磨损行为的影响,并分析了其作用机理。结果表明:干摩擦条件下丁腈橡胶的摩擦系数随转速的增加先减少再增加,主要磨损机理为粘着磨损;原油润滑条件下丁腈橡胶的摩擦系数是随转速的增加先增加后减少而后又增加,主要磨损机理为湿磨粒磨损;同时原油介质的腐蚀性及溶胀作用对橡胶摩擦磨损规律具有直接影响。试验结果对合理选择工作参数以提高橡胶-金属摩擦副的整体寿命具有实际意义。
- 王哲王世杰孙浩张益
- 关键词：丁腈橡胶磨损
- 干摩擦条件下丁腈橡胶和氟橡胶摩擦磨损行为研究被引量：7
- 2015年
- 采用微机控制磨粒磨损试验机研究丁腈橡胶(NBR)和氟橡胶(FKM)与45~#钢配副在干摩擦条件下的摩擦磨损行为,并对NBR和FKM的磨痕表面形貌、元素含量和表面官能团变化进行分析。结果表明:当转速较低时,NBR和FKM均以磨粒磨损(微切削)为主;当转速大于200 r·min^(-1)时,NBR磨痕表面出现胶合现象,表现为粘着磨损,FKM的耐磨性能优于NBR。NBR和FKM的磨粒磨损机理相似,主要物理过程为宏观分层剥落;当转速较高时,橡胶/钢副接触面发生了粘着转移,在钢环表面形成了转移膜。在干摩擦过程中NBR和FKM的分子链发生断裂形成大分子自由基,大分子自由基异构化并发生氧化反应。
- 王哲王世杰王爽潘萍萍王石
- 关键词：干摩擦丁腈橡胶氟橡胶摩擦磨损机理磨粒磨损
- 原油介质中丁腈橡胶与氟橡胶的磨损性能被引量：1
- 2014年
- 在原油介质(不含砂)中以丁腈橡胶(NBR)和氟橡胶(FPM)与45#钢配副为研究对象,采用MPV-600型微机控磨粒磨损试验机研究了2种硫化胶的摩擦磨损性能,通过扫描电子显微镜及能量色散X射线分析表征了硫化胶的磨痕表面形貌及化学元素含量。结果表明,在载荷为100 N的条件下,NBR硫化胶的摩擦因数随着转速的增大而增加,当转速超过250 r/min时,摩擦因数略有下降;FPM硫化胶的摩擦因数随着转速的增大而呈线性增加;FPM硫化胶的磨损量略小于NBR硫化胶;NBR及FPM硫化胶的磨损机制均以疲劳磨损为主,低转速下橡胶磨痕比较明显,磨痕由循环应力引起的裂纹萌生和扩展造成;磨损前NBR硫化胶表面主要有C、O、N、S、Si等化学元素,磨损后C元素含量减少,O元素含量增加,其他化学元素无明显变化;磨损前FPM硫化胶表面有C、O、F、S、Si等化学元素,磨损后C元素和O元素含量均有所增加,而F元素含量明显减少。
- 王哲王世杰吕晓仁韩珩杨凤艳
- 关键词：原油介质丁腈橡胶氟橡胶磨痕
- 采煤机浮动油封密封圈静态接触应力分析被引量：4
- 2019年
- 本文运用有限元分析软件ABAQUS建立浮动油封结构的二维模型,分析不同侧向接触压力、摩擦系数、橡胶硬度下等效应力的变化,寻找最佳的侧向接触压力和摩擦系数。结果表明,在同一摩擦系数的情况下,随着侧向压力的增加,橡胶密封圈的等效应力也随之增加;在同一侧向压力的情况下,随着摩擦系数的增加,橡胶密封圈的等效应力也随之增加。并根据实际情况在等效应力为23MPa下给出了相应的侧向接触压力和摩擦系数的建议值。
- 史瑞吕晓仁
- 关键词：浮动油封O型圈ABAQUS应力分析
