由于微机械的表面积与体积之比远大于宏机械,所以微机械中的表面阻力难以忽略,为了改善MEMS器件的性能和可靠性,必须对其影响进行研究.基于能量守衡法,本文建立了光滑平板和正方形、四棱锥两种微凸体粗糙表面平板的切向静电阻力模型,讨论了微小尺度、表面形貌、外加电压以及因流片制造工艺而产生的微凸体、凹坑或孔对两个相对运动的带电平板间的切向静电阻力的影响.分析表明：当平板宽度与两平板之间的距离之比、表面形貌因数和外加电压增大时,切向静电阻力也将随之增加;表面形貌因数则与微凸体在平板的总投影面积与平板面积之比成正比,随相对表面粗糙度增加而非线性增加.

航空液压作动器普遍应用在飞机机翼、舱门、起落架等部位,往复密封为其典型密封形式,密封失效会严重影响飞机任务的执行和飞行安全。密封副表面粗糙度是重要的工程可控参数且对于密封性能的影响很大,因此分析表面粗糙度对作动器密封性能的影响具有重要的理论和实际意义。建立适用于往复组合密封的确定性混合润滑数值仿真模型,并与有限元分析方法结合计算膜厚值,分析密封圈表面粗糙的幅值和波长变化以及运动速度和液压油黏度变化对密封圈润滑性能和密封性能的影响。结果表明正弦粗糙表面的幅值和波长增大,会引起油膜压力和油膜厚度波动的幅值增大,但会减小摩擦系数;正弦粗糙表面的幅值增大,有利于减小密封间隙的最小膜厚和泄漏量,但是波长变化的影响作用不大;液压油黏度和活塞运动速度增大,有利于增大密封间隙油膜厚度,但会...

以激光加工多孔端面机械密封为研究对象,建立符合Gauss概率分布的表面粗糙度模型,利用Fluent软件模拟研究了密封端面不同部位表面粗糙度对密封性能的影响规律,并通过正交试验进一步分析了不同部位粗糙度对密封性能的影响程度.结果表明液膜开启力和摩擦扭矩随端面粗糙度、转速的增大而增大;泄漏量随端面粗糙度的增大而减小、随转速的增大而增大;3个部位表面粗糙度对开启力增大、摩擦扭矩增大和泄漏量减小的影响程度为动环凹腔区粗糙度影响最大,静环端面粗糙度影响次之,动环非凹腔区粗糙度影响最小.

选用铝合金和高温合金零件为研究对象,以NaHCO3基微晶粉为喷射介质,利用喷砂设备对其表面污层进行喷射清理。利用光学显微镜、扫描电镜、EDS等分析技术,对喷射清理后的表面形貌、成分进行分析;利用粗糙度仪观察清理后的表面粗糙度。结果表明:采用NaHCO3基微晶粉喷射清理技术能有效去除零件表面积碳、油污、氧化物等污层;采用NaHCO3基介质清理后,零件表面粗糙度仅为传统喷砂介质清理后粗糙度的10%,对零件表面损伤较小。

为了考查高速磨削工艺参数对K9玻璃表面粗糙度的影响,为K9玻璃的高速磨削工艺改进提供参考依据,并通过高速磨削工艺的改进降低K9玻璃的加工成本。文章采用高温钎焊工艺制作磨粒有序排布的单层钎焊金刚石砂轮,经过砂轮修整,采用拟定工艺参数对K9玻璃进行高速磨削实验,通过显微镜观察考查工件表面形态随工艺参数的变化,通过K9玻璃表面粗糙度的测量考查工艺参数的影响规律。研究表明随着磨削速度的增加磨削表面的较大缺陷明显减小,表面粗糙度也有较大的改善,表面纹理的连续性加强,去除模式趋向于延性域方向变化。粗粒度砂轮磨削K9玻璃时欲获得较好的表面质量,工艺参数选择应取工件速度小于1m/min,磨削速度大于70m/s,切深5μm左右。

为了探究微磨削对单晶DD98表面粗糙度与磨削力的影响,采用磨粒为500#和磨头直径为0.9mm的磨棒对单晶DD98进行微磨削实验。首先,设计三因素四水平正交实验,通过极差分析得到磨削参数在一定范围内对表面粗糙度影响的主次顺序,其中磨削深度影响最大,主轴转速次之,进给速度最小;并获得最优工艺参数水平组合主轴转速为60000r/min,磨削深度为6滋m,进给速度为20滋m/s。其次,对单因素实验进行微磨削实验,得到在一定范围内,得到表面粗糙度值和磨削力值都随主轴转速的增大、磨削深度的减小、进给速度的减小而减小,并对这种影响规律进行分析。为单晶DD98的微磨削提供了重要的理论基础。

选择影响化学机械抛光化学反应速率的参数：催化剂浓度、氧化剂浓度、抛光液的pH值、抛光液温度等进行了试验,研究了它们对基于芬顿反应的单晶SiC化学机械抛光效果的影响规律。发现只有当H2O2浓度高于20%、Fe3O4浓度高于1.25%时,增大H2O2、Fe3O4浓度,材料去除率才会显著越高,此时材料去除速率由化学液腐蚀速度与磨料机械去除速度共同决定;低于此范围时由磨料的机械作用决定。温度升高会加速H2O2分解,抑制羟基自由基OH的生成,减缓化学腐蚀,降低材料去除率。当Fe3O4浓度、H2O2浓度、pH值、抛光液温度分别为1.25%、15%、7、41℃时,化学腐蚀与机械去除的协调性及磨料的分散性较好,表面粗糙度最低;当它们分别为5%、25%、9.3、15℃时,材料去除率最高。

为了研究不同电极材料对加工表面粗糙度的影响,选用紫铜、石墨和钨铜合金三种电极,在煤油和混粉介质两种工作液中,设定电压为35V、脉冲宽度和脉间宽度均为50μs,用1A、5A、10A、15A等四种电流进行试验,对比分析加工工件的表面粗糙度,得出在煤油介质中紫铜电极加工的表面粗糙度最小、混粉介质中钨铜合金电极加工效果最好的结论;对表面形态和再铸层分析,得出石墨电极加工因再铸层区域厚导致表面粗糙度较大、钨铜合金电极加工的再铸层厚度较小使得表面粗糙度值较低等结论,为生产实践中电极材料选择提供试验依据。

依据高速铣削表面粗糙度预测模型，建立了以提高加工效率为目标的优化模型，运用遗传算法对铣削参数进行了优化计算，得到了不同表面粗糙度要求下较优的铣削参数组合方案。应用优化的参数进行加工，表面加工质量得到了保证，同时效率也有所提高。

表面粗糙度是衡量电火花线切割加工性能的重要指标之一。文中从主要影响电火花线切割加工表面粗糙度的机械因素、脉冲参数、进给速度、工作液性能等方面分析原因,并提出提高高速走丝线切割加工工件表面质量的方法。为提高高速走丝切割加工表面质量提供了参考。