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接触角滞后与流体动压润滑的相关性研究

摩擦学学报 2019年第3期39卷 340-349页

作者：王茜韩素立郭峰李超青岛理工大学机械与汽车工程学院

理论研究表明不同润湿性界面对流体动压润滑油膜厚度有着显著地影响,一般采用接触角(CA)来表征固液界面润湿性.而由热力学原理推导出的界面势能垒理论模型不仅与接触角相关,也是接触角滞后(CAH)的函数.本文作者通过对不同基体材料的滑... 详细信息

理论研究表明不同润湿性界面对流体动压润滑油膜厚度有着显著地影响,一般采用接触角(CA)来表征固液界面润湿性.而由热力学原理推导出的界面势能垒理论模型不仅与接触角相关,也是接触角滞后(CAH)的函数.本文作者通过对不同基体材料的滑块进行表面张力修饰,获得了不同亲和性的界面.利用干涉法及荧光法分别测量了不同润湿性界面的流体动压润滑膜厚及油膜受剪切的流动特性,研究了接触角及接触角滞后两个界面参数对流体动压润滑油膜厚度的影响,并对势能垒与接触角滞后的关系进行了讨论.结果表明:接触角与流体动压润滑油膜厚度的相关性较差,接触角滞后可以更好地表征界面效应对流体动压润滑油膜厚度的影响.

关键词：流体动压润滑润湿性接触角接触角滞后势能垒

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流体动压润滑失效机理的研究

机械设计 1997年第1期14卷 29-31,34页

作者：张广军孟惠荣黄平温诗铸中国矿业大学北京研究生部清华大学摩擦学国家重点实验室

本文分析了温度对润滑剂流变特性的影响，揭示了温度变化使润滑剂表现出明显的非牛顿特性。进一步的数值计算表明润滑油膜存在有限承载能力，从而提出了一种由于温度影响而引起油膜破裂的润滑失效模型，为预测滑动轴承的润滑状态、改进... 详细信息

本文分析了温度对润滑剂流变特性的影响，揭示了温度变化使润滑剂表现出明显的非牛顿特性。进一步的数值计算表明润滑油膜存在有限承载能力，从而提出了一种由于温度影响而引起油膜破裂的润滑失效模型，为预测滑动轴承的润滑状态、改进设计提供了新的理论依据。

关键词：滑动轴承流体动压润滑轴承

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止推轴承流体动压润滑失效分析

机械工程学报 2000年第1期36卷 96-100页

作者：黄平陈扬枝雒建斌温诗铸华南理工大学机电工程系广州510641 清华大学摩擦学国家重点实验室

指出了经典润滑理论无法预测实际止推轴承所存在的润滑失效现象。给出了润滑失效分析的基本理论。讨论了温度引起的润滑失效机理、热流体本构方程和临界膜厚，给出了润滑失效分析理论与试验及其他理论的对比。在此基础上对国内的部分止... 详细信息

指出了经典润滑理论无法预测实际止推轴承所存在的润滑失效现象。给出了润滑失效分析的基本理论。讨论了温度引起的润滑失效机理、热流体本构方程和临界膜厚，给出了润滑失效分析理论与试验及其他理论的对比。在此基础上对国内的部分止推轴承和三峡水电站机组止推轴承的设计方案进行了润滑失效分析。

关键词：止推轴承流体动压润滑失效分析

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流体动压润滑油膜厚度及油池的荧光测量

润滑与密封 2019年第5期44卷 57-63页

作者：王茜韩素立郭峰青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266520

基于面接触润滑油膜厚度荧光测量系统,研究润滑油中荧光剂强度与剪应变率的关系,筛选得到适合油膜厚度测量的润滑油和荧光剂的组合,并研究荧光强度和油膜厚度之间的关系。结果表明:R6G荧光剂和PEG400润滑油组合与Coumarin6荧光剂和PAO8... 详细信息

基于面接触润滑油膜厚度荧光测量系统,研究润滑油中荧光剂强度与剪应变率的关系,筛选得到适合油膜厚度测量的润滑油和荧光剂的组合,并研究荧光强度和油膜厚度之间的关系。结果表明:R6G荧光剂和PEG400润滑油组合与Coumarin6荧光剂和PAO8润滑油组合的荧光强度不受剪应变率影响,可用于油膜厚度的荧光测量;荧光强度和油膜厚度存在单值线性关系,通过测量荧光强度可以求解油膜厚度。建立接触区周围油膜厚度及油池分布的测量方法,研究载荷和速度对油膜厚度以及接触区周围润滑剂的迁移特性的影响。结果表明:油膜厚度随速度增加而增加,随载荷增加而减小;随着速度增加,滑块入口处油池产生润滑剂堆积,出口处油池出现双侧脊分离,两侧面油池无明显变化;油池的变化是表面力、机械分离力和离心力综合作用的结果。

关键词：荧光技术剪应变率油池流体动压润滑油膜厚度

非均匀亲和性界面对流体动压润滑油膜厚度的影响

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表面技术 2017年第6期46卷 35-41页

作者：王志君田鹏晖郭峰青岛理工大学机械工程学院山东青岛266520

目的研究非均匀亲和性界面对流体动压条件下润滑油膜厚度的影响。方法通过对固体试样表面进行张力修饰以获得对润滑液体不同的亲和性,其中包括表面的不同部分对液体的亲和性不同,即非匀质亲和性表面。试验中利用防指纹油液(AF)对普通钢... 详细信息

目的研究非均匀亲和性界面对流体动压条件下润滑油膜厚度的影响。方法通过对固体试样表面进行张力修饰以获得对润滑液体不同的亲和性,其中包括表面的不同部分对液体的亲和性不同,即非匀质亲和性表面。试验中利用防指纹油液(AF)对普通钢滑块进行张力修饰得到了匀质AF滑块和非均匀性AF滑块,测量了钢滑块、入口AF滑块、出口AF滑块和全表面AF滑块的油膜厚度随倾角的变化,同时利用防指纹油液对阶梯滑块进行张力修饰得到了AF阶梯滑块,测量了阶梯滑块和AF阶梯滑块在倾角为1:2231和平行间隙两种条件下的油膜厚度随速度的变化。结果四种滑块的油膜厚度随倾角的增大均呈现先增大后减小的趋势,存在最佳倾角,且普通钢滑块表面、非均匀亲和性AF表面、均匀AF表面的油膜厚度依次降低。对阶梯滑块和AF阶梯滑块的测量结果表明,AF阶梯滑块产生的油膜厚度一直低于阶梯滑块。结论在流体动压薄膜润滑条件下,固液界面亲和性可以对膜厚产生明显的影响。通过选择性修饰试样表面,使得表面润湿性具有区域性差异,油膜厚度降低,认为造成该现象的原因是润滑剂在固液界面亲和性低的部分发生较强的侧泄。

关键词：流体动压润滑非均匀亲和性界面滑移油膜厚度表面改性润湿性

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流体动压润滑条件下的织构表面摩擦磨损特性

机械设计与制造 2024年第12期406卷 343-346,354页

作者：朱春霞杨晓楠常永祥马文博沈阳建筑大学机械工程学院辽宁沈阳110168

为探究新型人工髋关节假体材料钛合金Ti15Mo7Zr15Ta1.00Si的耐磨性,基于平均雷诺方程建立圆形和椭圆形织构化关节表面流体动压润滑模型,采用有限差分法对模型进行离散化,利用MATLAB软件对其迭代求解,得到织构化关节在计算区域内的压力... 详细信息

为探究新型人工髋关节假体材料钛合金Ti15Mo7Zr15Ta1.00Si的耐磨性,基于平均雷诺方程建立圆形和椭圆形织构化关节表面流体动压润滑模型,采用有限差分法对模型进行离散化,利用MATLAB软件对其迭代求解,得到织构化关节在计算区域内的压力分布以及表面摩擦系数。利用激光加工技术在钛合金Ti15Mo7Zr15Ta1.00Si制备面覆率和深度一定表面织构,利用摩擦磨损试验机,模拟人体行走环境,在牛血清润滑状态下,进行摩擦磨损试验。结果表明:具备一定参数的织构阵列的钛合金Ti15Mo7Zr15Ta1.00Si人工髋关节假体表面能够达到一定的减摩效果;长轴竖向排布θ=0°椭圆形微凹坑织构减摩效果最佳。

关键词：人工关节表面织构钛合金摩擦磨损流体动压润滑

内燃机气缸流体动压润滑油膜3维分布预测方法的研究

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内燃机学报 1998年第3期16卷 342-347页

作者：辛惠祥王海山岳惊涛王树林沈阳军区军交运输部解放军运输工程学院内燃机摩擦学研究所

内燃机的寿命与气缸套的磨损状况有关，气缸套的磨损状况又与沿气缸３维表面的流体动压润滑油膜的分布密切相关。因此研究内燃机气缸流体动压润滑油膜的分布是进行发动机寿命预测的重要研究方面。本文应用流体动压润滑理论建立了进行气... 详细信息

内燃机的寿命与气缸套的磨损状况有关，气缸套的磨损状况又与沿气缸３维表面的流体动压润滑油膜的分布密切相关。因此研究内燃机气缸流体动压润滑油膜的分布是进行发动机寿命预测的重要研究方面。本文应用流体动压润滑理论建立了进行气缸润滑状况分析的数学模型，并编制了对气缸与活塞环之间的油膜厚度进行计算的通用ＣＡＤ软件。通过计算及对特殊点的测试表明，气缸润滑油膜的３维分布，与实际气缸磨损状况的３维不均匀分布是一致的。

关键词：气缸内燃机流体动压润滑 3维分布润滑油膜

基于双色荧光法的乳化液流体动压润滑界面影响机理研究

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摩擦学学报 2024年第12期44卷 1662-1672页

作者：吕春风韩素立刘玉健郭峰邵晶薛子煜青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室

利用面接触润滑油膜测量系统，结合双色荧光法，研究流体动压润滑中不同表界面对乳化液成膜机理的影响。通过对钢块表面涂覆AF (Anti Finger Print)和FAS (Fluorodecyl-trimethoxysilane)进行疏水疏油处理，采用光干涉法测量乳化液流体... 详细信息

利用面接触润滑油膜测量系统，结合双色荧光法，研究流体动压润滑中不同表界面对乳化液成膜机理的影响。通过对钢块表面涂覆AF (Anti Finger Print)和FAS (Fluorodecyl-trimethoxysilane)进行疏水疏油处理，采用光干涉法测量乳化液流体动压油膜厚度，结果显示乳化液的油膜厚度受到固/液界面润湿性的影响(采用光干涉法测量乳化液油膜厚度，结果显示乳化液的油膜厚度受到固/液界面的润湿性的显著影响)。具体来说，在充分供油条件下，AF表面的油膜厚度最高，其次是Steel表面，而FAS表面的油膜厚度最低。运用双色荧光法观察到乳化液的油水两相在竞争吸附行为中存在差异，在固体表面，油相分子优先黏附于固体表面形成有效油膜。乳化液与不同表面接触时，在AF表界面分离油相与界面所需克服的黏附功最大，Steel表面次之，FAS表面最小，与油膜厚度试验结果相吻合。

关键词：流体动压润滑乳化液双色荧光法光干涉法油膜厚度

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固液界面对流体动压润滑膜厚的影响

表面技术 2016年第10期45卷 77-82页

作者：田鹏晖郭峰王志君刘长松青岛理工大学机械工程学院山东青岛266520

目的研究固液界面对流体动压润滑油膜厚度的影响。方法在面接触润滑油膜光学测量装置中,旋转的光学玻璃圆盘和静止的微型滑块平面构成面接触摩擦副。实验选取PAO6和80%甘油水溶液作为润滑剂,而滑块使用的表面材料为钢和二氧化硅两种。... 详细信息

目的研究固液界面对流体动压润滑油膜厚度的影响。方法在面接触润滑油膜光学测量装置中,旋转的光学玻璃圆盘和静止的微型滑块平面构成面接触摩擦副。实验选取PAO6和80%甘油水溶液作为润滑剂,而滑块使用的表面材料为钢和二氧化硅两种。实验中分别利用同种润滑液体与不同滑块表面材料组合,以及不同润滑液体与同种滑块表面材料组合成不同界面组。针对不同界面组进行不同条件下的膜厚-速度关系曲线的测量。各界面的亲和性通过液体对固体的接触角评价。结果 PAO6/钢界面与PAO6/SiO_2界面产生的膜厚-速度曲线无明显差别,并与经典润滑理论计算值保持一致。而PAO6对钢表面和二氧化硅表面的接触角分别为17.5°和21.9°,两界面的亲和性差别不大。当界面组内各界面亲和性差别较大时,对应的膜厚表现出差别。亲和性较弱,或对应液体在固体的接触角较大时,膜厚相对较低。对于文中实验条件,界面效应随载荷的增加表现明显。初步分析表明,载荷的增加会加大摩擦副出口处油膜的剪切应变率,诱发滑移,从而使得界面效应明显。结论在流体动压薄膜润滑条件下,固液界面亲和性可以对膜厚产生明显的影响。

关键词：面接触流体动压润滑光学测量接触角固液界面亲和性油膜厚度界面效应