本書通過數(shù)理建模和科學(xué)試驗,研究了高溫發(fā)汗自潤滑材料 (HTSSLC)的潤滑機(jī)理、機(jī)械性能、潤滑特性及其控制理論;提出了胞體結(jié)構(gòu)及其強(qiáng)韌性模型,研究了其孔結(jié)構(gòu)形態(tài)與制備工藝間互耦性;為了拓寬材料的應(yīng) 用范圍,研究了復(fù)合潤滑體組分及其復(fù)合技術(shù);并以此制備出HTSSLC和構(gòu)建了其理論與技術(shù)體系。
1 仿生結(jié)構(gòu)與潤滑
1.1 傳統(tǒng)潤滑原理
1.2 仿生結(jié)構(gòu)與潤滑
參考文獻(xiàn)
2 高溫發(fā)汗?jié)櫥w常用材料及其協(xié)同效應(yīng)
2.1 軟金屬及其協(xié)同效應(yīng)
2.1.1 軟金屬的物理力學(xué)性能
2.1.2 軟金屬的潤滑特性及其協(xié)同效應(yīng)
2.2 金屬氧化物及其協(xié)同效應(yīng)
2.3 金屬氟化物及其協(xié)同效應(yīng)
2.4 常用層狀化合物及其協(xié)同效應(yīng)
2.4.1 常用層狀化合物
2.4.2 常用層狀化合物的協(xié)同效應(yīng)
參考文獻(xiàn)
3 高溫發(fā)汗?jié)櫥d體設(shè)計
3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本約定
3.2 汗腺式微孔結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)描述
3.2.1 孔隙結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)描述
3.2.2 平均孔徑r的確定
3.2.3 比例常數(shù)k0
3.2.4 模型驗證
3.3 高溫發(fā)汗?jié)櫥牧匣w制備及其性能表征
3.3.1 汗腺式微孔燒結(jié)成形機(jī)理
3.3.2 復(fù)合造孔劑組分設(shè)計
3.3.3 基體材料組分設(shè)計
3.3.4 汗腺式微孔基體制備工藝設(shè)計
3.3.5 汗腺式燒結(jié)體性能影響因素分析
參考文獻(xiàn)
4 高溫發(fā)汗?jié)櫥d體結(jié)構(gòu)強(qiáng)韌性設(shè)計
4.1 汗腺式有序孔結(jié)構(gòu)接觸力學(xué)模型表征及其理論
4.1.1 汗腺式有序孔結(jié)構(gòu)幾何表征模型
4.1.2 汗腺式微孔多胞體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)λ對其力學(xué)性能的影響
4.2 厚壁單胞體接觸力學(xué)模型
4.3 胞壁等效曲梁計算方法
4.3.1 胞壁等效曲梁的彎曲應(yīng)力及變形
4.3.2 胞壁等效曲梁的撓度
4.3.3 厚壁胞體結(jié)構(gòu)接觸點的實際曲率半徑
4.3.4 厚壁胞體結(jié)構(gòu)的接觸力學(xué)特性
4.3.5 厚壁胞體結(jié)構(gòu)的局部應(yīng)力
4.4 基于模型的有限元法驗證
4.5 孔隙率對厚壁胞體局部應(yīng)力的影響
4.5.1 微孔結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)計
4.5.2 試驗設(shè)計
4.5.3 厚壁胞體變形與力一位移曲線的關(guān)系
4.5.4 孔結(jié)構(gòu)形態(tài)對厚壁胞體接觸強(qiáng)度的影響
4.6 孔結(jié)構(gòu)形態(tài)對其裂紋產(chǎn)生及擴(kuò)展的影響
4.7 多孔厚壁胞體的接觸穩(wěn)定性研究
4.8 混合孔結(jié)構(gòu)對厚壁胞體接觸穩(wěn)定性的影響
4.8.1 混合孔結(jié)構(gòu)厚壁胞體模型
4.8.2 試驗設(shè)計
4.8.3 混合孔結(jié)構(gòu)對胞體接觸強(qiáng)度的影響結(jié)果分析
4.8.4 模型試驗驗證與分析
4.9 環(huán)境工況對厚壁胞體接觸穩(wěn)定性影響的研究
4.9.1 溫度對厚壁胞體接觸強(qiáng)度的影響
4.9.2 切向力對厚壁單胞結(jié)構(gòu)體接觸強(qiáng)度的影響
4.9.3 模型的可信度評估
4.9.4 切向力對胞體接觸表面應(yīng)力的影響
4.9.5 切向力對接觸壓力及摩擦應(yīng)力的影響
參考文獻(xiàn)
5 高溫發(fā)汗?jié)櫥w設(shè)計及復(fù)合技術(shù)
5.1 多元固體潤滑劑的組分設(shè)計
5.2 復(fù)合潤滑體合金的熱膨脹系數(shù)及熔點設(shè)計
5.2.1 潤濕性設(shè)計
5.2.2 潤滑性設(shè)計
5.3 多元固體潤滑體真空熔浸工藝
5.3.1 工藝參數(shù)對熔浸質(zhì)量的影響
5.3.2 潤滑層微觀結(jié)構(gòu)及潤滑體元素分布
5.3.3 熔浸率、殘余孔隙率和相對密度的表征
5.3.4 熔浸壓力對填充率的影響
5.3.5 熔浸溫度對熔浸質(zhì)量的影響
5.3.6 熔浸時間對填充質(zhì)量的影響
5.4 多元固體潤滑體組分對填充質(zhì)量的影響
5.4.1 Sn含量對壓潰強(qiáng)度和殘余孔隙率的影響
5.4.2 Ag含量對熔浸后材料的壓潰強(qiáng)度和殘余孔隙率的影響
5.4.3 Re含量對相對密度、壓漬強(qiáng)度和殘余孔隙率的影響
參考文獻(xiàn)
6 高溫發(fā)汗?jié)櫥瑥?fù)合體微觀結(jié)構(gòu)特征
6.1 高溫發(fā)汗?jié)櫥w微觀結(jié)構(gòu)特征
6.2 高溫發(fā)汗?jié)櫥w微觀力學(xué)行為研究
6.2.1 等效彈性模量的計算
6.2.2 αv因子在Hirsch模型中的作用
6.2.3 基于αv因子的彈性模量改進(jìn)算法
6.2.4 模型精度驗證
6.3 基于微觀結(jié)構(gòu)的等效熱膨脹系數(shù)算法
6.3.1 模型的細(xì)觀熱應(yīng)力分析
6.3.2 顆粒的約束熱膨脹系數(shù)
6.3.3 材料熱膨脹系數(shù)預(yù)測模型
6.3.4 熱膨脹系數(shù)預(yù)測模型的驗證
6.4 胞體材料中胞壁硬質(zhì)相的微觀力學(xué)性能
6.4.1 等效彈性模量計算
6.4.2 等效線膨脹系數(shù)計算
6.5 胞體材料中胞核軟質(zhì)相的微觀力學(xué)性能
6.5.1 材料中軟質(zhì)相微觀力學(xué)特征
6.5.2 軟質(zhì)相等效彈性模量計算
6.5.3 軟質(zhì)相等效線膨脹系數(shù)計算
6.6 高溫發(fā)汗?jié)櫥匚龀鎏匦?
6.6.1 胞體形變分析模型
6.6.2 胞體組分及含量對胞核變形(潤滑體析出)量的影響
6.6.3 胞壁組分及含量對胞核變形(潤滑體析出)量的影響
參考文獻(xiàn)
7 高溫發(fā)汗?jié)櫥瑱C(jī)理與控制
7.1 高溫發(fā)汗自潤滑機(jī)理
7.1.1 試驗設(shè)備與條件
7.1.2 高溫發(fā)汗自潤滑材料的摩擦學(xué)特性
7.1.3 潤滑膜成膜條件及其潤滑機(jī)理
7.1.4 工況參數(shù)及潤滑組分對高溫發(fā)汗?jié)櫥慕换ビ绊?
7.2 高溫發(fā)汗?jié)櫥刂圃O(shè)計
7.2.1 高溫發(fā)汗?jié)櫥瑒討B(tài)演化過程
7.2.2 動態(tài)演化過程計算的基礎(chǔ)表征模型
7.3 高溫發(fā)汗?jié)櫥膭討B(tài)演化模型
7.3.1 高溫發(fā)汗自潤滑材料結(jié)構(gòu)模型及其離散化
7.3.2 摩擦表面潤滑粒子體的演化規(guī)則
7.4 高溫發(fā)汗材料的摩擦動態(tài)演化過程分析
7.4.1 接觸應(yīng)力、溫度場及磨損率仿真分析
7.4.2 動態(tài)摩擦過程曲線仿真分析
7.4.3 表面形貌及潤滑劑分布
7.5 高溫發(fā)汗?jié)櫥刂茩C(jī)理研究
7.5.1 高溫發(fā)汗?jié)櫥瑺顟B(tài)演化機(jī)理
7.5.2 高溫發(fā)汗?jié)櫥じ采w率模型
7.5.3 潤滑層參數(shù)及工況條件對潤滑膜覆蓋率的影響
參考文獻(xiàn)
8 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 展望
8.2.1 汗腺式微孔載體的功能性
8.2.2 汗腺式微孔復(fù)合體的雙相特性的功能性
參考文獻(xiàn)