以平行圆盘间隙中一维可压缩理想流动分析结果为基础,在考虑平行圆盘间隙内面积变化和壁面摩擦时,通过理论推导及程序编制,利用预估-校正方法得到了平行气膜区气膜对称线上一维模型的马赫数及摩擦因数的分布规律。结果表明对于一维模型而言,气膜对称线上的马赫数始终呈现下降的趋势,摩擦因数始终呈现上升的趋势,但摩擦因数在整个平行圆盘间隙中变化很小;对于不同材料的轴承圆盘,由于精加工工艺的不同会导致壁面相对粗糙度发生变化,进而使壁面摩擦因数发生显著变化,即摩擦因数受到相对粗糙度的影响很大;在计算过程中采用平均摩擦因数可得到相似的计算结果,并满足计算精度要求。

针对文丘里管流量计现阶段生产工艺工序多、轻量化困难的问题,提出液压胀形工艺生产文丘里管流量计。为了探究各工艺参数对文丘里管流量计液压胀形的影响,以材料力学为理论基础,基于有限元软件进行单因素数值模拟,探究成形效果较好的加载路径、接触面摩擦因数以及加载压力。以数值模拟结果为依据进行实验验证,并将数值模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,实验壁厚与仿真壁厚变化趋势一致。仿真壁厚最大减薄处位于过渡区与成形区结合处,减薄率为28.9%,最大应变为0.3043,整体壁厚变化连续性强。

纯铜表面预镀Ni,随后采用料浆包渗法,以SiO2粉为Si源,纯Al粉为还原剂,NaF和NH4Cl作为复合活化剂,Al2O3为惰性添加剂,蛋白质（鸡蛋清）为黏结剂,在Cu表面预先镀Ni层随后料浆包渗制备渗层。研究了包渗温度对渗Si层组织和力学性能的影响。结果表明：随包渗温度的增加,渗层组织出现以下转变：Ni31Si12→Ni31Si12＋Ni2Si→Ni31Si12＋Ni2Si＋NiAl,包渗过程由渗Si为主转变为Si-Al为主;渗层硬度降低;摩擦因数由750℃时的0.17增加到950℃时的0.33。

纯水介质黏度低、润滑性差等特性极易导致纯水密封因磨损而失效。在总结纯水介质密封摩擦因数计算模型基础上,基于ABAQUS建立了Y形密封圈往复运动的有限元仿真模型,分析了摩擦因数对密封等效应力、接触应力及接触长度等接触特性的影响。仿真结果表明:由于摩擦因数的影响,Y形密封圈内行程时的最大等效应力位于密封圈的U形口底部,外行程时的最大等效应力位于密封圈的内侧唇缘,同时外行程时的接触长度明显小于内行程,具有更大的接触应力,且外行程的接触长度随摩擦因数增大而变短,接触应力随摩擦因数增大而增加。Y形密封磨损失效主要发生在外行程阶段。

合理布置的滑移/非滑移异质界面可以提高流体动压润滑性能,但目前滑移区和非滑移区的组合方式大多采用单一的直线拼接法,没有针对流体润滑摩擦副的各类工况设计出相应的优化方案,为此本文建立了一组离散式二次方程来描述滑移区和非滑移区拼接轨迹,并引入计算域单元的宽长比作为优化变量,分别以液膜刚度和摩擦因数作为优化目标,通过MATLAB数值仿真求解不同宽长比条件下滑移区和非滑移区的最优拼接轨迹。结果表明,与直线拼接法相比,选取二次方程所描述的抛物线作为滑移区和非滑移区拼接轨迹的方法使流体润滑摩擦副在摩擦因数和液膜刚度等性能指标上都有所改善,而且根据不同的优化目标参数可以方便地绘制出最优拼接方案,验证了本文方法在改善动压润滑性能上的可行性和普适性。

为提高模具的使用寿命,以模具钢5CrNiMo为研究对象,在试样表面加工不同面积占有率及高度的毛化织构,采用单因素轮换法,开展织构化试样的摩擦磨损性能试验研究。结果表明毛化织构面积占有率对跑和后试样摩擦因数影响不大,但织构面积占有率越大,其跑和阶段的摩擦因数波动越小,跑和性能越优;毛化织构高度对平均摩擦因数影响较大,织构高度越低,跑和稳定后平均摩擦因数越小;织构试样磨损量均小于未织构试样,织构面积占有率越大,织构高度越低,磨损量越小。与未织构试样相比,面积占有率45%、毛化高度3.5μm的织构试样可使摩擦因数减小85%,磨损量减小99%,表明激光毛化织构技术可优化塑性成形模具的摩擦学性能。

针对以煤油为介质的机械密封,为提高其相关性能,需要研究密封端面的摩擦特性,以得到配合偶件材料摩擦因数f与工况参数G的关系。研究从其力学分析入手,配合煤油黏温性能的拟合求解,以及配合偶件材料的摩擦磨损试验,得到配合偶件材料的f-G理论曲线族与试验曲线。将所得到的试验曲线与理论曲线族对比,得到了不同工况下的近似油膜厚度,为变工况环境下低黏度介质的机械密封副的使用性能研究提供参考。

为了研究颗粒流在平行板之间的剪切膨胀特性,文章针对平行板颗粒流的理想状态,利用离散元法(discreteelementmethod,DEM)建立了颗粒物质剪切流的二维数值Hertz-Mindlin接触模型,并分别从驱动面摩擦因数和剪切膨胀个数出发,通过改变颗粒的内外参数变化来探究颗粒流的剪切膨胀特性。结果表明载荷增大则驱动面摩擦因数减小,速度增大则驱动面摩擦因数增大;随着载荷的增加,剪切膨胀个数先增大后减少,即剪切膨胀出现的可能性降低并最终消失;而随着速度的增大,剪切膨胀个数呈先增大后趋于稳定的趋势;颗粒层数的增加使得剪切膨胀个数不断增加,而随着颗粒粒径的减小,剪切膨胀个数呈现递减趋势。

在测量机场跑道摩擦因数的过程中，摩擦车的正压力必须符合相关规定，为降低跑道道面起伏对正压力的影响，提出了一种包含蓄能器的液压加力系统，可以满足摩擦车对垂直加力的性能要求，对蓄能器的刚度进行了分析，给出了蓄能器的选型方法。

文中分析了液压系统中执行原件低速状态时爬行故障的原因，并给出了解决方法。