基于集值库仑定律的互补特性和Newmark速度求解格式，将干摩擦振动问题转化为线性互补问题，提出了Newmark-LCP非光滑数值算法。算法将干摩擦系统的不同运动模式统一进行LCP化处理，用互补条件代替等式条件来监测运动事件，解决了粘着区的数值不稳定问题，避免了当摩擦单元数目增加时的枚举计算量增加和算法逻辑结构复杂化问题。算例仿真表明，Newmark—LCP算法能够准确地描述干摩擦动力特性，与非光滑时间步进法相比，所给出的算法计算效率相对较高。

本文对存在干摩擦阻尼、粘性阻尼和cx^2阻尼系统的自由振动及受迫振动特性进行了解析及数值计算，得到干摩擦阻尼系统自由振动的加速度响应在速度零点有一突变，这一变化量为定值，且只与系统固有频率ψn。及摩擦当量位移xk有关。分析比较了干摩擦阻尼、粘性阻尼及cx^2立。阻尼的减振特性，并重点分析了粘性阻尼与cx^2阻尼在抗振及减振方面的特性，分析了组合阻尼的减振效果，为工程减振基于不同类型阻尼相结合的新型阻尼器的开发提供指导意义。

针对碳石墨与碳化钨配对机械密封在干摩擦时端面的接触特性进行研究,在考虑动、静环材料属性,端面微凸体之间的相互作用,摩擦运动方向及摩擦热流的基础上,建立了3维粗糙实体与理想光滑刚体的转动摩擦热-力耦合模型,采用ABAQUS有限元分析软件对其瞬时干摩擦过程进行数值模拟。研究结果表明:粗糙端面的真实接触面积随外载荷的增大近似线性增加;随着外载荷与滑动速度的增加,粗糙端面最大接触压力保持在415~432 MPa范围内,表现出"自限性";粗糙端面温度分布不均匀,外载荷与速度增加会导致端面整体温度增加。端面最高温度的位置受到局部接触压力和局部滑动速度及局部热传递的共同影响;API682标准中提出抑制机械密封的介质压力≤0.07 MPa是有必要的,可以防止干摩擦时密封环温升过高。研究可为探索机械密封摩擦端面热损伤、摩擦磨损研究及机械密...

分析机械密封面液膜相态,得出液膜汽化是造成密封面磨损的主因。通过计算似液相下工作的沸腾半径,求出似液相下工作的密封面端面温度。现场采取相应对策,使液膜处于似液相态,问题予以解决。

针对机械密封在高速干摩擦状态下,因设计不当产生端面过度变形和磨损而引起的密封失效问题,建立了热-结构耦合数值计算模型,分析了密封的温度场和端面变形。试验测试了静环温升,分析了动静环端面特征,探讨了高速干摩擦状态下的磨损机制。研究结果表明:建立的有限元模型能准确地预测密封的温度和端面变形,计算值和试验值相差小于11%;密封端面峰值温度对转速更敏感,随着运转时间的延长,温度先迅速增加后逐渐变缓;静环易产生锥度变形,造成端面接触压力和磨损不均匀,静环座的“匡正”作用能够改善这类变形;摩擦转移膜的存在状态对密封的温升、端面粗糙度起关键作用,动环表面喷涂Cr2O3等金属氧化物,能较好地保持致密的石墨转移膜,减轻密封的磨损。研究结果为机械密封的设计、优化和应用提供了基础。

机械密封在起停阶段或操作失误时常处于干摩擦状态,由此导致的热损伤与磨损将影响其密封性能。以某YWN8合金接触式机械密封为研究对象,建立基于硬度及磨损系数的磨损数值模型,试验测定摩擦副密封环的硬度、磨损系数、干摩擦因数,验证磨损数值模型的准确性;对机械密封磨损进行仿真模拟,研究摩擦副密封环在干摩擦运转时单力场及热力变形下的磨损深度,并用磨损理论值进行验证。结果表明:干摩擦运转时密封环端面温升较低,温度不是其失效的主要原因;热力变形后密封环内外径间隙增大,造成端面粗糙峰接触面积减小,黏着磨损较变形前呈下降趋势,导致多物理场下的磨损深度与理论值不符。

针对304奥氏体不锈钢的摩擦性能进行研究。采用洛高温真空硬度计测它在不同温度下的硬度变化,使用万能摩擦试验机,将不同材料的钢球(304球、316球、GCr15球、陶瓷球)分别与304奥氏体不锈钢盘组成摩擦副,进行球盘式摩擦实验,并利用三维形貌仪对盘的摩擦表面进行观测;最后使用高温摩擦磨损试验机研究高温情况下的球盘摩擦性能。实验结果表明:在干摩擦条件下,304不锈钢的耐磨性能弱于316钢、GCr15钢、陶瓷;随着温度的升高,304不锈钢内部组织变软,摩擦因数逐渐下降;同时在摩擦过程中发现试样之间的黏着现象随温度增加逐渐严重,这也符合摩擦因数的变化趋势。

采用往复式摩擦磨损试验机测试ZA81M镁合金在干摩擦及油润滑下的磨损行为,研究二辛基二硫代磷酸锌(ZDDP)和砂粒的含量对ZA81M镁合金在油润滑下摩擦学性能的影响,探讨ZA81M镁合金在不同摩擦状态下的摩擦学作用机理。结果表明:干摩擦下,ZA81M镁合金磨损量和摩擦系数随着载荷的增加而增加,随着往复频率的增加而减小。与干摩擦相比,68#机械油润滑下的ZA81M镁合金磨损量和摩擦系数降低。在68#机械油中添加ZDDP后,ZA81M镁合金磨损量和摩擦系数进一步降低,ZDDP中

该文采用有限元的方法，研究接触式机械密封在乏油工况下，密封端面处于极端干孽擦状态时密封环的温度分布，探索了密封环材质、弹簧比压、端面宽度以及密封环结构变化对端面温度的影响规律。研究结果表明，选取低孽擦系数的孽擦副、减小密封环端面宽度、保持低的弹簧比压以及增大密封环强制对流换热面积都有助于降低密封环端面温度。

在作匀速平动的动参考系中建立液压缸的运动微分方程，研究液压缸低速运行时的稳定性问题。因为在动参考系中讨论问题，活塞作与动系运动速度相同的恒速运动时的稳定性，转化为系统在动参考系中静止平衡点处的稳定性问题；而平衡点处困系统动态分岔特性出现的极限环，正反映系统出现“爬行”的特性。分析表明，系统低速运行的稳定性取决于阻尼系数C与干摩擦力曲线对速度的导数f（v0）的相对大小。文中还利用MATLAB软件进行了仿真。