纳米CeO2作为润滑油添加剂的摩擦学性能

选用吐温-60,司班-20,司班-80和聚醚作为纳米粒子表面改性剂,使用透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)观察纳米表面形貌和结构.在机械式四球摩擦磨损试验机上研究纳米粒子的抗磨减摩性能.结果显示纳米CeO2粒子作为润滑油添加剂能够提高润滑油的摩擦学性能,其最佳浓度约为0.6%,其抗磨减摩机理可能是纳米粒子在相对运动面上起到“微滚珠”作用.在重载和高温条件下,纳米粒子平铺在摩擦面之间形成滑动摩擦层,以降低摩擦表面的摩擦因数和磨斑直径.     

新型船用钢板与Al_2O_3球的摩擦磨损性能测试与模拟

为研究新型船用钢板的摩擦磨损性能,用UMT-3 TriboLab摩擦磨损试验机测试这种钢板在不同环境温度下的摩擦因数(载荷为50 N、往复速度50 mm/s),用白光干涉仪测量试样磨痕截面轮廓线,用ABAQUS对Al2O3球与这种钢板组成的摩擦副建模。将测量得到的相关参数输入到计算模型中,采用区域网格划分方法对接触变形过程进行模拟,得到接触区域的应力、应变和塑性变形。结果表明:在球与钢板接触初期,在同等载荷情况下,钢板的磨损量随温度的降低而增加;摩擦磨损过程中的温升、过渡层和磨屑对摩擦磨损行为有一定的影响;采用区域网格划分方法可以有效计算钢板的理论应变和磨痕截面轮廓线;由于摩擦磨损过程中温升、磨屑等因素的存在,基于赫兹接触理论的有限元模拟结果与实际磨损结果有一定的误差,试验环境温度越低,该误差就越小。     

液体对轮轨滚动接触疲劳作用下的钢轨表面裂纹扩展机理的影响

为研究液体渗入钢轨表面裂纹对铁路造成的安全问题,通过计算液体介质渗入钢轨表面裂纹后不同接触载荷以及轮轨表面摩擦因数条件下裂纹尖端的应力强度因子,对裂纹扩展方向和扩展速率进行分析,总结滚动接触载荷作用下液体渗入对钢轨表面疲劳裂纹扩展机理的影响.     

一种销盘式摩擦试验机的设计

介绍了一种销盘式摩擦磨损实验机的设计思想、工作原理、结构特点,并对其摩擦因数的计算方法进行了分析计算。     

秦始皇兵马俑博物馆室内含硫颗粒物的SEM-EDX研究

本文对秦始皇兵马俑博物馆室内采集的长短期降尘、大气悬浮颗粒物和彩绘漆层进行了SEM-EDX研究,在大气悬浮颗粒、短期和长期降尘中,含硫颗粒的粒径分别为0.9～22.8μm、1.0～29.0μm和1.2～37.7μm,多为石膏与粘土或石英以内部混合的状态存在。降尘中的附着型絮状硫酸钙多于大气悬浮颗粒物中,显示降尘和大气中的二氧化硫发生了累进的化学反应。彩绘漆层表面的坑和裂隙附近观察到原位生长的硫酸钙晶体,显示漆层材料或降尘颗粒物与大气二氧化硫之间的酸化学反应,可能是彩绘漆层表面受侵蚀形成微小坑和裂隙的原因之一。     

人教版与康轩版小学数学教材比较研究——以“因数与倍数”为例

“因数与倍数”是小学数学“数的认识”的重要组成部分,不同版本教材在编排和呈现上有很大的不同。通过概念图分析和文本分析法,对人教版和康轩版两种教材中“因数与倍数”的广度、深度、编排理念和内容呈现进行比较,并为人教版教材的优化提出以下建议：增设单元素养主题图,营造人文数学氛围;增加总结思维导图,培养结构化数学思维;拓展例题的类型和内容广度,知识难度分层递进;注重知识点活动化巩固,让知识点趣味化。     

新型纳米复合材料Cu/SiO2的热特性及相变特性的分子动力学研究

使用相变材料可有效地实现能量的高效和合理利用,从而有助于解决能源与环境问题。提出一种纳米结构复合相变材料,由填充纳米颗粒和纳米孔基材组装而成。主要采用分子动力学模拟,研究纳米金属颗粒、纳米孔基材和复合材料的相变行为及相变热特性,讨论不同尺寸或工况下它们的热特性变化,并进行比较。研究表明,铜纳米颗粒的熔点随尺寸的变大而逐渐升高,且熔点比块材低,比热容比块材高;SiO₂基材不存在固定熔点,而有一个跨度较大的熔化区,各工况下比热容比块料值明显偏小,比热容随其尺寸大小和温度升高而增大。研究表明,Cu/SiO₂复合相变材料的熔点高于Cu颗粒和纳米孔基材,Cu/SiO₂体系增强了结构稳定性。同时,填充Cu纳米颗粒能有效地改善纳米孔基材的储热特性。     

煤粉颗粒静电生成的实验研究

煤粉颗粒广泛应用于采矿、能源等气固两相传输行业中。在工作过程中,煤粉颗粒之间及颗粒与壁面之间的碰撞与摩擦会产生静电,若不及时放电,会在工作系统中逐渐积累,给安全生产带来很多问题,如煤粉颗粒结团、堵塞和爆炸等危害。此外,气固两相流中煤粉颗粒带电会导致一系列测量问题,严重影响测量精度,甚至损坏仪器等。基于已有单颗粒静电生成的测量实验系统,研究三角形煤粉颗粒的各个因素对静电生成的影响,对诸因素进行比较分析,发现颗粒的长宽比、面积、前冲角、相对湿度及表面粗糙度均对静电有较大的影响,总结煤粉单颗粒静电生成机理及影响因素。     

热处理对FeCoNiAlCrCu_(0.5)高熵合金显微组织及摩擦性能的影响

为了研究热处理对FeCoNiAlCrCu0.5高熵合金的显微组织和摩擦性能的影响,对合金样品进行不同温度的热处理.利用球盘往复式摩擦磨损试验机进行干摩擦实验,研究了FeCoNiAlCrCu0.5高熵合金经575℃、685℃、875℃及1 000℃热处理后的摩擦磨损行为.结果表明:热处理后合金出现富Cu相β和贫Cu相γ;随着载荷的不断增加,合金的磨损逐渐严重.热处理后偏聚于晶界的富Cu相β使得FeCoNiAlCrCu0.5高熵合金整体硬度分布不均,降低了合金整体的摩擦磨损性能.     

摩擦与润滑

虽然我们在物理课中,讲了摩擦的危害及如何克服摩擦,以节约能源、减小机器仪器的磨损,可是在我们中学实验室中,对如何克服摩擦却注意得不够。如我们物理仪器中的许多转轴、滑槽,几乎都没有进行润滑,常常处在干摩擦状态下.我们应该如何解决这一问题呢? 首先,我们要了解摩擦产生的原因:凹凸理论认为,摩擦是由于物体表面凹凸不平造成的。因为物体表面无论怎样精细加工,但在显微镜下仍是高低不平,当两物体的表面接触,作相对运动时,交错的凸锋、凹谷相互阻挡,产生了运动阻力。另一种理论——分子理论则认为,摩擦是由于摩擦表面间,分子力的交错吸引的结果,两个相互接触的物体,表面越光滑阻力越大。     

基于EMD的Hilbert变换的柴油机气缸套磨损故障诊断

为准确地对柴油机进行状态监测和故障诊断,运用基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的Hilbert变换,对船用低速柴油机缸盖振动加速度信号进行分析.改变柴油机的转矩和转速,测量各工况下缸盖的振动信号,并对其进行分析;将柴油机的6个缸分为3组,分别采用3种不同性能的气缸油,让柴油机在额定工况下连续运转,测取活塞环与气缸套在不同间隙时的缸盖振动信号.结果表明,当转矩和转速同时增大时,振动加速度信号特征频带变化不大,但能量相应增加;当转矩和转速保持不变,活塞环与气缸套间隙增大时,振动加速度信号特征频带发生改变,并且能量增大.与快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)法及功率密度谱法的对比表明,基于EMD的Hilbert变换可以有效处理缸盖的振动信号,并可以运用到气缸套磨损故障的诊断中.     

微小颗粒在多孔介质中运移的实验研究

以地热砂岩回灌中存在的物理堵塞问题为研究背景,开展微小颗粒在含水多孔介质内运移特性的渗流实验研究。通过圆管中填充玻璃珠构造多孔介质实验段,搭建含微小颗粒流体在多孔介质圆管内的渗流特性实验台。对比研究颗粒直径d_p分别为12.96和22.81 μm、多孔介质平均粒径D_p分别为408.9和659.2 μm、含颗粒流体质量浓度在0.3~2.0 g/L范围下,颗粒在多孔介质界面处及内部各段沉积的影响规律。实验结果表明：当d_p=12.96 μm时,颗粒在多孔介质内部的沉积量远大于在界面处的沉积量;当d_p=22.81 μm,流体浓度C<0.3 g/L时二者相差不大;C>0.5 g/L时颗粒在介质内部的沉积量小于界面处沉积量,且二者差值随着流体浓度的增大而增大,说明此时"筛滤"作用产生。研究结果可为下一步的数值模拟提供实验验证。     

静电除尘器中纳米颗粒运动与荷电特性

通过建立静电除尘器(electrostatic precipitator,ESP)内纳米颗粒沉积及荷电的数值模型,耦合流场、电场、颗粒荷电及颗粒运动等子模型,研究ESP内纳米颗粒的运动与荷电特性.研究发现纳米颗粒在ESP中的受力方向和大小会随着其运动而不断改变,其沉积效率曲线相较于微米级颗粒,呈现出U型的特征,经证明这...     

氯化钠侵蚀环境下固化疏浚土宏微观力学特性试验

为研究固化疏浚土在氯化钠侵蚀环境下的工程特性,以上海市南汇东滩某吹填场地的黏质粉土为试验土料,掺入自制固化剂制备固化疏浚土试块,进行氯化钠浸泡试验,研究氯化钠初始质量浓度和浸泡龄期对试块抗压强度的影响。采用扫描电镜拍摄试块表面微观结构照片;采用Image-Pro Plus (IPP)图像处理技术结合MATLAB分析程序得到与颗粒和孔隙相关的微观结构参数;基于分形理论,研究氯化钠初始质量浓度、分形维数和抗压强度三者之间的宏微观关联。结果表明:试块的抗压强度随着氯化钠初始质量浓度和浸泡龄期的增长而增长;氯化钠初始质量浓度的增加会引起分形维数的变化,进一步影响试块的宏观抗压强度,三者之间存在内在的定量关联。     

纳米碳酸钙粒子用作润滑油添加剂的研究

采用X射线衍射仪和透射电镜检验了纳米碳酸钙粒子的粒径和内部结构,根据亲水亲油平衡值(HLB),选择合适的表面活性剂将其加入到含有纳米碳酸钙粒子的润滑油中进行表面改性。通过测试最大无卡咬负荷、观察磨斑表面形貌和测定磨斑直径以及测试摩擦系数,对纳米碳酸钙粒子的极压性能和抗磨减摩性能进行了分析和研究;通过XPS测试对纳米碳酸钙润滑油添加剂进行了摩擦化学的分析和研究,对纳米碳酸钙粒子的抗磨减摩机理进行了系统的分析。研究结果表明,含有纳米碳酸钙粒子的润滑油具有良好的摩擦学性能。     

交通基础设施对绿色全要素生产率增长的空间溢出效应研究

交通基础设施通过促进地区间要素流动而对经济发展具有空间溢出效应.采用2005—2015年我国30个样本省域的面板数据,运用动态空间杜宾模型分析交通基础设施对绿色全要素生产率增长的空间溢出效应,结果表明:我国绿色全要素生产率增长慢于GDP增长,交通基础设施对绿色全要素生产率增长的空间溢出效应明显高于直接效应,高速公路密度和铁路密度的正向溢出效应显著,短期溢出效应尤其明显,但各等级公路密度对绿色全要素生产率增长的影响存在"中部坍塌"现象.交通基础设施建设应实现各地区间的协同,以充分发挥其促进要素流动的作用;同时,要努力减少交通基础设施原材料生产、建设施工和维护使用中的资源浪费和环境污染,以促进绿色经济发展.     

颗粒与壁面间滚动摩擦对进料装置颗粒流动特性的影响

3D打印是一种革命性的数字化生产模式。针对应用于熔融沉积成型打印机进料的一种螺杆挤出装置,基于离散单元法分别对3种颗粒（聚乳酸、聚丙烯和聚氨酯）的输运过程进行数值模拟,研究颗粒与壁面间滚动摩擦系数对输运段出口颗粒流动特性的影响。模拟结果表明,随着滚动摩擦系数的增大,3种颗粒的出口质量流量和速度均匀性均减小;3种颗粒总转矩随着滚动摩擦系数的增大而增大,滚动摩擦及接触力引起的转矩随滚动摩擦系数的变化趋势与总转矩一致。该研究成果对3D打印进料方式的优化与进料颗粒的选择具有一定参考价值。     

考虑碳税成本的班轮航线配船与航速优化

针对在节能减排背景下的班轮航线配船与航速优化问题,通过引入碳税政策,将船舶的CO2排放量转换成碳税成本,以班轮周总营运成本最小化为目标,建立航线配船与航速优化非线性规划模型,并设计结合枚举的逐步逼近求解算法。选取4条集装箱班轮航线,利用标准算例库中的数据进行数值试验,结果验证了模型和算法的适用性和有效性。敏感性分析表明:随着碳税税率的提高,船舶航速呈现下降趋势,航线配船数量则呈现增加趋势;虽然船舶周总营运成本增加明显,但总CO2排放量却在下降,且下降幅度逐渐变小。     

CaO固体颗粒物对提高船舶碱法脱碳效率的机理

为减少船舶CO2排放,提出利用NaOH溶液吸收船舶尾气中的CO2,并通过添加CaO固体颗粒物的方法来提高对CO2的吸收率.通过分析CaO固体颗粒物对提高NaOH溶液吸收CO2的效率的影响机理,推导出CaO增强因子数学模型,实验得出其增强因子为1.1.CaO固体颗粒物对提高NaOH溶液吸收CO2的效果显著,对纯CO2气体的吸收率提高10%,对船舶模拟尾气的吸收率提高15.85%.CaO固体颗粒物对提高碱液吸收船舶CO2的效率有着非常重要的作用.