扫描探针显微镜是近十几年来在表面特征、表面形貌观测方面最重大的进展之一,是纳米测量学的基本工具.叙述了扫描探针显微镜的工作原理、检测模式及在观察检测纳米级的粗糙度、微小尺寸、表面形貌方面的特点和方法,比较了原子力显微镜、常规的表面轮廓仪、干涉显微镜、扫描电子显微镜在表面特性、表面形貌观测方面的性能,着重介绍了扫描探针显微镜在粗糙度、纳米尺寸、表面形貌观测方面的应用和存在的问题.

辐射式温度计的测量结果需要根据物体的发射率进行修正．在实际应用中，物体的发射率受到很多因素的影响，粗糙度就是其中之一．通过比较不同粗糙表面的计算结果，发现粗糙度对二向反射分布函数和法向发射率的影响不可忽略．在对温度的测量精确性要求较高的场合，由粗糙度造成的温度测量误差需要引起足够重视．

为了研究包括圆柱体和正多边形的二维细长柱体的气动力特性,对具有5种不同表面粗糙度的圆柱体和4种正多边形(12、16、20、24)柱体进行了风洞模型测力试验。对于圆柱体,分析了雷诺数和表面粗糙度对其气动力特性影响规律;对于正多边形柱体,分析了雷诺数、风攻角以及正多边形边数对其气动力特性影响规律。结果表明:圆柱体表面粗糙度对气动力特性具有明显影响,随着粗糙度增大,阻力系数减小,雷诺数效应减弱;在特定风攻角下,各正多边形柱体气动力系数随雷诺数均变化不大;在试验雷诺数范围内,正多边形柱体的气动力系数随风攻角变化不大;就整体趋势而言,正多边形柱体随着边数增加平均阻力系数减小,平均升力系数增加。

为了提高高速激光熔覆涂层后处理加工效率,研究了车削-超声光整复合高效后处理技术,以促进该技术在工程机械液压件活塞杆上的推广应用。利用高速激光熔覆技术制备了马氏体不锈钢涂层,分析了涂层显微组织和硬度,利用硬车削和超声光整加工工艺对涂层进行了后处理加工,研究了不同工艺参数对涂层粗糙度和表面形貌的影响规律。试验结果表明,高速激光熔覆涂层组织细小、致密,平均显微硬度不低于700 HV。车削加工后涂层表面形貌呈较强的各向异性,均匀分布着残留沟槽和波峰。与切削线速度相比,进给量对车削后涂层粗糙度的影响较为显著。超声光整加工过程中涂层波峰处单位面积受到的压应力最大,塑性变形和材料蠕动使波峰高度变小、波谷宽度变小,最终改善了涂层表面粗糙度。田口分析结果显示超声光整工艺参数影响程度依次为:输出功率>进...

表面粗糙度是衡量零件表面质量的重要指标,也是加工工艺和机床性能对于零件品质影响的综合反映。在分析了多种粗糙度的预测建模方法后,提出了一种基于改进粒子群神经网络的铣削表面粗糙度预测模型。将自适应权重调整机制和高斯全局极值引入到粒子群算法中,形成改进粒子群算法,并使用改进后的算法优化BP神经网络以建立粗糙度预测模型。对模型误差进行比较和分析后,结果表明：使用改进粒子群算法优化后的BP神经网络建立的粗糙度预测模型其收敛性要优于粒子群神经网络,并且证明了所建立粗糙度预测模型具有较高的稳定性和准确率。

对于深孔底平面粗糙度要求高的零件,常规的车、铣方法无法满足要求,需经后续研磨处理,研磨工装需确保工装平面可自动调整。

表面粗糙度是影响凸轮的耐磨性、配合的稳定性、疲劳强度的关键因素,因此提高凸轮表面粗糙度至关重要。对切屑的厚度进行了假设,考虑了特定磨粒形状对凸轮表面粗糙度的影响,研究了凸轮粗糙度、砂轮转速、凸轮轮廓曲率、磨削点速度、磨削余量之间的关系,推导出凸轮表面粗糙度的数学模型,模型包括了砂轮线速度、曲率半径、磨削点线速度、磨削余量、砂轮相关系数、凸轮轮廓相关系数,这使得粗糙度模型可应用于不同的磨削条件。在数控非圆磨床上,根据X-C磨削凸轮模型加工某型号凸轮,磨削结果证明所推导的凸轮粗糙度模型是正确的。

采用正弦粗糙峰表征粗糙表面,建立了织构化粗糙机械密封端面流体动压润滑模型,研究了粗糙度、微凹坑织构几何参数对润滑性能的影响.结果表明：利用数值分析方法研究微凹坑织构对机械密封流体动压润滑性能影响时,不能忽略粗糙度、微凹坑之间的相互影响和边界压力的影响;存在最佳的微凹坑深度和面积密度使织构机械密封端面的流体动压润滑效应达到最佳.

利用从明暗恢复形状(Shape From Shading,SFS)方法对磨料水射流侵彻铝合金孔缘形貌进行三维重构,并通过构建综合反映孔缘粗糙度分布整体性、离散性、对称性及集中性的系统评价指标,探讨了磨料水射流主要水力参数对铝合金孔缘形貌的多维影响特征。在试验所限定的参数范围内,揭示了孔缘粗糙度算术平均偏差Ra、轮廓均方根偏差Rq、偏度系数Rs 及峰度系数Rt 随水力参数的变化规律;得到了水力参数对孔缘形貌特征的综合影响性排序:靶距h >射流直径d >泵压p >磨料质量流量l;建立了孔缘形貌特征评价指标与水力参数的函数关系以及孔缘形貌特征评价指标的综合模型。

以织构化间隙密封液压缸为研究背景,利用平均雷诺方程对缸筒与活塞的配合处微织构流场进行数学建模,采用有限差分法对平均雷诺方程进行离散,分别对织构形貌为球缺面、圆柱面、圆锥面、抛物面、六面体和正方体进行数值模拟,获得最优微织构形貌,同时探讨了表面粗糙度,表面方向参数和面积占有率对表面摩擦因数的影响。结果表明：六种不同形貌的微织构均能在活塞表面产生动压润滑效果,圆柱形微织构表面动压润滑性能最好;粗糙表面的粗糙峰在运动过程中能够形成动压承载力,圆柱形表面的摩擦因数随粗糙度的增加而增加,微织构的摩擦因数随表面方向参数的增加而减小,随着面积占有率的增加而减小。