一、机械加工表面分形特征的数学表征（论文文献综述）
卫娟娟[1]（2021）在《含油结合面的接触特性研究》文中研究表明结合面间的接触特性是影响机床性能的重要因素。当前的机械设备及零件表面都会有油膜存在,机械固定结合面间也会存在油膜,油膜具有一定的承载力,因此结合面间油膜刚度也将对结合面接触刚度产生一定的影响。而现有文献中基本都是对纯净无油表面进行研究,与实际情况不符,因此得到的结果会与实际结果有所差距。本文在对结合面接触特性的研究中考虑了润滑油的影响,主要从以下几个方面对接触特性进行了研究:（1）真实加工表面轮廓数据进行统计特征及分形特征研究。主要研究了在不同膜厚下含油结合面的状态,分析了不同状态下结合面接触刚度的分配方式。不同加工方式所对应的真实加工表面轮廓是完全不同的,因此结合面特性也完全不同。本文通过用非接触测量法获得真实磨削样本表面数据,之后用Matlab建立在不同采样间隔下的三维模型,并计算了三维表面统计参数数值,主要是高度参数及部分功能参数的数值,分析得到不同分辨率下磨削表面高度均符合正态分布从而得到功能参数数值。随后对两表面通过快速傅里叶变换Fast Fourier transform（fft）得到二维轮廓图及频谱曲线。根据WM函数及功率谱密度法Power Spectral Density（PSD）获得了表征在双对数坐标中的分形维数D和分形粗糙度G。分析得到在磨削加工工艺下,不同样本表面上分形特征以及统计特征是一致的,为之后的接触理论建模研究奠定了基础。（2）应用了分形理论、微凸体连续变形理论及油膜部分两种不同模型建立含油结合面的法向接触刚度模型。对处于该状态下的结合面接触特性进行了分析,分析得知处于此种状态时,结合面的接触刚度由固体与油膜两部分共同承担,且为并联连接。应用微凸体连续变形理论对微凸体部分建立了包含弹性,弹塑性,塑性阶段的模型并将其扩展至整个结合面上,得到固体部分的接触刚度。之后应用油膜共振模型与弹簧模型对油膜部分进行建模,得到该部分接触刚度。将两部分进行耦合之后进行数值仿真分析,得到刚度与分形参数、不同介质等影响因素的关系。（3）应用改进分形理论及平均雷诺方程对结合面进行建模。在前文的基础上改进了分形理论,并对固体部分进行建模。由于粘度是润滑油很重要的一个参数,因此应用平均雷诺方程对油膜部分进行建模能更好的预测机床动态特性,之后依据上章的刚度分配思想得到结合面总刚度,并分析了流体的粘度及其它因素对总刚度的影响规律。（4）通过实验及有限元方法进行对比对模型进行验证。通过含有结合部的实验装置,利用锤击法获得振型及固有频率。并用虚拟材料的方法对试验装置模型进行建模,得到前三阶固有频率,与试验结果有比较好的吻合。从对比结果可以看出在不同拧紧力矩下的含润滑油结合面的固有频率大于无润滑油结合面。这也从侧面反映了结合面间含有润滑油可以提高结合面的接触刚度,说明了本文模型的正确性。
牛超超[2]（2021）在《基于分形理论的缸套磨损表面的形貌特征表征》文中研究表明内燃机作为舰船和现代交通运输装备以及能源装备的核心动力源,受到了世界各国军工、交通运输以及能源动力部门的高度重视。内燃机在向高速、高压、高效率和高服役可靠性发展时,缸套-活塞环作为其关键零部件,它的摩擦学性能和表面形貌直接关系着内燃机的工作性能和寿命。本文围绕缸套表面形貌特征的机器视觉感知的视场范围、磨损表面二维轮廓及三维形貌的定量描述与表征,利用单重分形以及多重分形理论分析其特征参数的变化及其表面形貌特征与磨损性能的关系,阐述了内燃机动力装备活塞组件-缸套系统的摩擦磨损特性,利用非线性分形理论来定量表征缸套-活塞环磨损的特征变化。论文的主要工作包括:（1）基于机器视觉感知的大视场图像获取,对其先利用Harris角点检测算法得到图像特征点,再运用自适应抑制极值法来筛选特征点,接着采用随机抽样一致性算法对图像进行关键点匹配最终进行融合。通过图像拼接,验证了大视场拼接算法的有效性。（2）在图像融合后的基础上,分析磨损表面的分形维数,建立不同分形参数下的二维轮廓和三维形貌的W-M分形模型,从而得到分形维数D和特征尺度系数G与形貌复杂性之间的变化规律。结果表明:特征尺度系数G不变的情况下,分形维数D越大,模拟的二维轮廓曲线越复杂;分形维数D不变的情况下,特征尺度系数G越大,表面轮廓高度也不断增大,表面的轮廓越粗糙。（3）基于UMT-2摩擦磨损实验机得到不同工况的缸套磨损试样,利用三维共聚焦显微镜获取试样二维轮廓和三维形貌图,采用结构函数法和功率谱密度法计算试样在不同载荷和润滑实验下的表面二维轮廓和三维形貌的分形维数D,从而实现定量表征。结果表明:随着载荷的增大,缸套磨损表面二维轮廓越光滑,粗糙度指标Ra存在无规律变化的现象,且D值持续变大;贫油实验摩擦副表面的分形维数小于稳定磨损实验,摩擦副表面更加粗糙。（4）针对不同磨损工况缸套试样的二维轮廓和三维形貌图,采用盒维数法计算其在不同载荷实验和贫油实验下的多重分形谱及参数,从而定量反映磨损表面形貌的变化趋势和其表面高度均一性变化规律。结果表明:随着载荷的增加,多重分形谱的宽度变小,形貌波动幅度逐渐减小,表面逐渐变得光滑;从未拉缸到拉缸状态下,谱宽突然变大,轮廓高度出现较大变化,说明磨损表面损耗严重。
魏春领[3]（2021）在《基于双分形分层理论的平顶珩磨缸套减磨设计研究》文中研究指明缸套活塞环摩擦副是内燃机中最重要的摩擦副之一,既是由于该摩擦副的工况极为复杂且是最容易发生摩擦磨损失效的部位,又是因为该摩擦副是内燃机中是能源消耗的主要部分,因此对其进行减磨设计研究具有重要的意义。在这对摩擦副中缸套硬度远低于活塞环,且表面更为粗糙,是主要的磨损部件,需要重点研究。本文以缸套活塞环摩擦副为研究对象,以双分形分层表面理论为依据,研究了平顶珩磨缸套的表面形貌及其表征和模拟方法,研究建立了单层分形表面和双分形分层表面的接触模型,试验研究了平顶珩磨缸套表面的双分形分层特征参数随磨损过程的变化规律,构建了一定工况下用双分形分层表面特征参数计算表面平均磨损深度变化率的磨损预测模型,并应用磨损预测模型开展平顶珩磨缸套初始表面的减磨设计研究。具体内容如下:针对双工序（或多工序）平顶珩磨缸套表面具有双分形和分层特性,提出了双分形分层表面的概念,研究并提出了一种双分形分层表面的表征方法,该表征方法包括五个特征参数,即上层表面形貌的两个分形参数、下层表面形貌的两个分形参数和上层表面形貌截割下层表面形貌的一个位置参数。应用这5个特征参数可以对双分形分层表面进行有效表征。为了计算5个特征参数,基于单层分形表面的结构函数法和表面分层的特性提出了一种双分形截割分离结构函数法,该方法的基本思想是将表面形貌在均值处截割并分离为上下两层,然后分别用结构函数法计算其分形参数,并用迭代法计算截割位置参数。为了获得双分形分层表面形貌的数据,根据这种表面的形成过程,提出了一种双分形分层表面轮廓的模拟方法。即用一个分形函数模拟出表面的下层轮廓,用另一个具有较大分形维数和较小轮廓高度的分形函数模拟出表面的上层轮廓,并用模拟的上层轮廓在一定的位置截割下层轮廓,最终获得模拟的双分形分层表面轮廓。通过对特征参数已知的表面以及平顶珩磨缸套磨损前后的表面进行模拟,阐述了采用双分形分层表面模拟方法的模拟过程,并通过对比模拟表面和原始表面的粗糙度参数以及材料比曲线,验证了模拟方法的有效性。用本文提出的模拟方法得到的双分形分层表面轮廓可以用于表面的接触、磨损等问题的研究。为了研究平顶珩磨缸套的磨损预测和减磨设计,建立了单层分形表面和双分形分层表面的全尺度接触模型。首先针对现有单层分形表面接触模型的不足,提出了一种考虑接触摩擦影响的修正的全尺度单层分形表面接触模型。在该模型中与经典接触力学相违背的单个微凸体的接触模型被修正,区分不同长度尺度下微凸体变形状态的临界弹性尺度和临界塑性尺度不随载荷变化的问题也得到修正,同时也考虑了分形粗糙表面上的微凸体受到法向载荷时产生的指向微凸体中心线的接触摩擦力的影响因素。由于双分形分层表面的上层表面的微凸体是主要的发生接触的部位,可以借用单层表面的微凸体接触模型,下层表面主要提供了上层表面微凸体分布的有效面积,即上层表面截割下层表面得到的截割面积,因此通过在截割面积上对上层表面微凸体所产生的载荷和面积等进行积分就得到了双分形分层表面的全尺度接触模型。为了研究平顶珩磨缸套表面的特征参数随磨损过程的变化规律,在一台具有往复运动模块的摩擦磨损试验机上进行了缸套活塞环不同工况下的磨损试验。通过不换试样连续试验（中间停机在线测量表面形貌）和更换试样并逐步加时试验（离线测量表面形貌）两种方式获得不同磨损阶段的表面轮廓。为了对比,除了计算双分形分层参数还用结构函数法计算了单层分形参数。研究发现上层表面形貌的分形维数随磨损过程的变化较为明显,即在磨损的初始阶段快速变大并在磨损一段时间后趋于稳定,因此该参数很适合研究磨损过程中表面形貌的演变规律。另外还发现载荷越大上层表面的分形维数变化越快,趋于稳定阶段的值也越大。为了能够用不同磨损阶段的平顶珩磨缸套表面的双分形分层特征参数对当时的平均磨损深度变化率进行预测,首先基于修正的单层分形表面接触模型,提出了单层分形表面磨损预测的修正模型;进而以该修正模型和以双分形分层表面的接触模型为基础,建立了一个双分形分层表面的磨损预测模型。应用此预测模型分析了不同的双分形分层表面的特征参数对平均磨损深度变化率的影响。分析表明,存在着与较小平均磨损深度变化率相对应的各个特征参数的区间,因此只要将摩擦副最终加工表面的特征参数控制在此区间内,就可以获得较小的初始磨损阶段的平均磨损深度变化率。为了实现平顶珩磨缸套表面的减磨设计,既期望获得较小的初始磨损阶段平均磨损深度变化率使得摩擦副尽快进入正常磨损阶段,又期望当磨合过程结束,以最小或尽可能小的平均磨损深度变化率进入正常磨损阶段。基于双分形分层表面的磨损预测模型给出了减磨设计的方案,将平顶珩磨缸套上层表面截割下层表面形貌的位置参作为变量,将工况参数及其他特征参数作为常量,建立平均磨损深度变化率随截割位置的变化关系,找到对应较小平均磨损深度变化率的初始表面的截割位置参数区间。在该区间范围内,定做了四个具有不同参数值的缸套进行相同工况下分段试验,测量磨损过程中的表面形貌并计算特征参数,再用磨损预测模型计算各个时间段的平均磨损深度变化率,发现这四个缸套都能相对较小的平均磨损深度变化率进入正常磨损阶段,验证了减磨设计模型的有效性。该论文有图59幅,表23个,参考文献194篇。
侯效东[4]（2021）在《基于混合维的增压器叶轮造型及加工方法研究》文中进行了进一步梳理在小型燃气轮机和增压系统中,叶轮能提高燃油利用效率、降低能耗,增加发动机的输出功率,同时叶轮的表面质量对效能的转化有着重要的影响。论文以涡轮增压器叶轮为研究对象,首先,研究了基于NURBS曲线曲面的叶轮三维造型,根据已知型值点实现节点矢量和控制点的反算,利用NURBS曲线拟合叶片叶根线和叶顶线,利用NURBS曲面拟合叶片直纹面和轮毂面,得到基于NURBS曲线曲面的叶轮三维造型,为叶轮混合维造型提供宏观几何尺寸。其次,研究了基于多尺度修正的叶轮混合维造型,选取分形函数实现叶轮表面形貌的描述,将分形函数生成的分形表面叠加在叶轮三维造型上实现叶轮整数维和分数维的混合维造型;依据表面形貌多尺度分析理论,使用离散小波对混合维表面进行多尺度提取,根据各个尺度下的评价指标,对分解的粗糙度、波纹度和形状误差进行修正,得到基于多尺度修正的叶轮混合维造型。在此基础上,研究加工参数对表面形貌的影响规律,建立端铣和侧铣刀刃几何模型,使用Z-map法求取加工表面形貌,分析了每齿进给量、切削行距、初始切入角对表面形貌的影响规律,为叶轮精加工的参数选择提供理论依据。最后,研究叶轮高质、高效的加工轨迹规划方法,设计了依次开槽、倒V型扩槽、流线型流道精加工和五轴侧铣式叶片精加工的走刀轨迹,并在VERICUT中实现叶轮加工的机床运动仿真。该研究为增压器叶轮多尺度正向建模,及高效、高质的加工方法提供参考。
顾兴士[5]（2020）在《蓝宝石材料的超精密磨削损伤机理与实验研究》文中进行了进一步梳理蓝宝石材料具有独特的晶格结构、良好的光学性能、较高的化学稳定性,而且强度高、硬度大、耐磨损。因此,蓝宝石材料在国防,半导体,生物医学和光学等领域得到了广泛应用。这些应用对蓝宝石元件的制造提出了极高的表面及亚表面质量要求,如蓝宝石整流罩要求纳米级表面粗糙度、无表面/亚表面损伤。蓝宝石是一种典型的硬脆材料,尤其是蓝宝石硬度很大,仅次于金刚石,这使得蓝宝石元件的超精密制造极具挑战性。本文聚焦于蓝宝石的超精密制造技术,开展了超精密磨削损伤机理及实验研究,揭示了蓝宝石材料无损伤超精密磨削临界条件,从而为蓝宝石元件的高效超精密磨削奠定技术基础。论文主要研究内容包括:蓝宝石材料在加工过程中损伤行为及损伤机理的研究、基于声发射技术的蓝宝石损伤演变表征及磨削表面粗糙度在线表征模型的研究、蓝宝石超精密磨削临界条件的研究及砂轮磨粒形状以及磨粒磨损对超精密磨削临界条件影响的研究等。本文首先从蓝宝石的加工损伤机理入手,基于单磨粒刻划实验研究了蓝宝石材料在切削过程中的去除模式和损伤行为。使用高分辨透射电镜分析了蓝宝石材料裂纹萌生机理以及裂纹在材料内部的萌生位置。基于弹性应力场模型研究了蓝宝石的损伤机理以及加工过程中材料的脆性损伤演变模式。这部分的研究为蓝宝石超精密磨削中损伤抑制提供了理论基础。然后,基于声发射技术研究了蓝宝石材料在单磨粒切削过程中的脆性损伤演变规律,分析了不同损伤阶段的声发射信号特征。具体包括:建立了材料裂纹扩展产生的声发射信号理论模型,探讨了不同裂纹扩展长度的声发射信号的波形特征,分析了蓝宝石在磨削加工过程中声发射信号的分形特征和频率特征,并依据信号的分形和频率特征分析了蓝宝石在加工过程中损伤行为的演变。基于以上研究,进一步探讨了声发射信号分形维数对材料损伤演变的表征,基于材料在磨削中裂纹扩展与表面粗糙度的关系,建立了表面粗糙度的表征模型。材料加工过程中裂纹萌生和扩展是影响加工质量的重要因素,本文基于材料磨削过程中裂纹扩展研究了蓝宝石材料在磨削中的损伤机理。本文建立了磨削中单磨粒的磨削力模型,分析了磨削过程中裂纹萌生的临界切削深度,建立了裂纹扩展长度模型,在此基础上分析了不同的磨削模式及相应磨削模式发生转变的临界条件。给出了磨削过程中裂纹扩展临界长度计算方法,并结合裂纹扩展尺寸模型确定了蓝宝石超精密磨削模式的临界条件,并通过实验对其进行了验证,并分析了磨削参数和砂轮参数对超精密磨削模式临界条件的影响。磨削过程中砂轮的磨粒形状和磨损状态是动态变化的,这会严重影响材料在加工过程中的损伤行为。本文基于SPH-FEM有限元仿真和单磨粒刻划实验研究了磨削过程中磨粒形状和磨粒磨损对蓝宝石材料损伤行为和去除模式的影响。分析了磨粒磨损对超精密磨削临界条件的影响,并给出了考虑砂轮磨损的超精密磨削临界切削深度的确定方法。最终通过磨削实验研究了砂轮粒度和结合剂类型对磨削表面质量的影响规律,给出了适用于蓝宝石磨削的砂轮参数（粒度和结合剂）。并在此基础上设计了蓝宝石超精密磨削实验,实现了蓝宝石的无损伤（脆性）超精密磨削。
李志涛[6]（2020）在《应用改进分形理论及连续变形理论的机械结合面切向建模方法研究》文中进行了进一步梳理本文针对现有文献在建立切向接触刚度模型时未考虑微凸体在弹塑性过渡阶段所产生的切向接触刚度以及未考虑结合面在即将发生切向滑动之前静摩擦力导致的实际接触面积增大的问题,提出了应用改进分形理论及连续变形理论的结合面切向接触刚度模型。该模型以微凸体连续变形理论为基础,应用改进分形理论分析了静摩擦力与实际接触面积之间的关系,利用赫兹接触理论推导了结合面法向接触载荷,随后根据切向接触刚度的产生机理,推导了包含弹塑性过渡阶段的切向接触载荷,联立法向、切向接触载荷从而建立结合面切向接触刚度模型,并进行验证。论文从以下几个方面进行了研究:（1）研究了同种加工方式下得到的粗糙表面之间统计及分形特性的差异。利用超景深三维显微镜获取不同样本表面的三维轮廓数据,对数据进行最小二乘法处理得到不同样本表面下不同分辨率的轮廓数据,对其进行统计参数评定。在不同样本表面任意位置截取不同方向的二维轮廓数据,将数据展示在双对数坐标下,利用PSD（功率谱密度）方法计算分形参数。结果显示:同一加工方式下,不同样本表面的统计以及分形特性具有一致性,因此单位面积上的接触特性可以通过积分扩展至整个接触表面,为后续粗糙表面接触特性的理论建模提供了理论基础。（2）应用连续变形理论建立结合面切向接触刚度模型。对单个微凸体的接触变形过程进行分析,根据切向接触刚度的产生机理,发现弹塑性过渡阶段仍旧存在切向接触刚度,依据赫兹接触理论推导了结合面间的法向接触载荷以及切向接触载荷,由此创建了应用连续变形理论的切向接触刚度模型。数值仿真显示:提高接触面的加工精度可提高结合面间的切向接触刚度,并且结合面间的切向接触刚度随着法向接触载荷的增大而增大,随着切向接触载荷的减小而增大。为验证本章模型的合理性,将表面轮廓数据通过APDL语言引入有限元软件建立有限元模型,通过对比田红亮提出的模型发现本章建立的切向接触刚度理论模型相比于现有理论模型具有一定的优越性。（3）应用改进分形理论以及连续变形理论建立改进后的结合面切向接触刚度模型。依据改进分形理论,首次考虑了结合面间静摩擦力导致实际面积增大的问题,严格按照赫兹接触理论推导了结合面在将要发生切向滑移之前的实际接触面积,推导了结合面间的法向接触载荷以及切向接触载荷,从而建立了改进后的切向接触刚度模型。数值仿真表明:减小摩擦系数可以有效提高结合面的切向接触刚度。（4）利用包含栓接结合部的实验装置验证本文模型的合理性及优越性。首先进行实验测试得到不同扭紧力矩下结合部的前三阶固有频率及振型。将实验装置经过合理简化后创建包含虚拟材料接触层的有限元模型,通过APDL语言将建立的切向接触刚度模型引入虚拟接触层中仿真得到不同扭紧力矩下结合部的前三阶固有频率及振型,仿真结果显示:本文所建立的两切向接触刚度模型相比于现有文献所仿真的固有频率都更接近实验测得的结果;而由于第四章的模型是在第三章的模型的基础上进行改进,因此所仿真的结果更加的接近实验结果,更加的符合实际接触情况。本文提出的应用改进分形理论及连续变形理论建立结合面切向接触刚度的方法,为结合面建模提供一种有效便捷的方法,可以准确的预测整机的动态性能。
孙宝财[7]（2020）在《基于分形理论的干气密封摩擦振动理论分析与实验研究》文中进行了进一步梳理随着现代工业的迅猛发展,对旋转轴端用动密封的要求越来越高。干气密封作为一种非触接式密封,因所具有的低泄漏率、高可靠性、适用介质广等特点而备受青睐。然而工程师们在实际工作中发现,由于受到加工制造水平、装配过程误差及工作工况等因素的影响,干气密封系统动环与静环端面间在启动、停止以及运行期间都有可能会出现接触摩擦的情况。与此同时,接触摩擦的发生将伴随着动环与静环端面间的振动、磨损、噪声、温升等现象,整个密封系统将可能会因此而发生失稳,甚至失效。这其中的摩擦振动是在摩擦磨损过程中产生的最为普遍的现象,蕴含着许多反映系统摩擦学特征和摩擦状态的信息。因此,对干气密封系统动环与静环端面间进行干摩擦状态下的摩擦振动研究具有至关重要的意义。本文主要针对干气密封系统动环与静环端面间滑动接触时的摩擦振动进行研究。从摩擦界面的微观接触力学出发,重新定义了微凸体的接触变形方式及在载荷作用下微凸体根部的基底长度,并结合分形理论,分别构建了摩擦振动系统的法向接触刚度分形模型和切向接触刚度分形模型,然后将干气密封端面摩擦系统简化为两自由度模型,并结合摩擦系统特性参数,建立两自由度干气密封滑动摩擦界面摩擦振动系统模型。与此同时,搭建了干气密封摩擦振动实验测试平台,开展动环与静环端面间摩擦振动信号的实验测试。最后通过理论模型计算和实验测试两个方面对干气密封系统动环与静环端面间的摩擦振动进行深入研究。对非协调弹性体在切向力作用下初始滑动问题进行研究,利用分形参数表征摩擦界面形貌特性。根据重新建立的微凸体接触变形方式及概率理论,分别构建干气密封滑动摩擦界面法向接触刚度分形模型和切向接触刚度分形模型。通过与相关实验数据和模型的对比,验证了本文模型的合理性与正确性。对影响法向接触刚度和切向接触刚度的关键因素进行数值分析,研究结果表明:法向接触刚度随着分形维数、真实接触面积的增大而增大;当接触面积一定时,法向接触刚度随着特征尺度、摩擦系数的增大逐渐减小;相比于分形维数、特征尺度对法向接触刚度的影响,摩擦系数的影响相对较小。切向接触刚度随着分形维数、真实接触面积、材料特性系数的增大而增大;切向接触刚度随着特征尺度、摩擦系数的增大逐渐减小;相比于分形维数、特征尺度、材料特性系数对切向接触刚度的影响,摩擦系数的影响相对较小。上述模型所得到的无量纲法向接触刚度和切向接触刚度为本文研究并建立两自由度干气密封滑动摩擦界面摩擦振动系统模型提供了理论基础。对干气密封系统动环与静环端面间在干摩擦状态下的微观形貌与受力进行分析,基于分形理论并结合已经给出的无量纲法向接触刚度和切向接触刚度,建立了包含分形参数的干气密封端面间法向位移激励及两自由度滑动摩擦界面摩擦振动系统模型。利用数值对摩擦振动系统模型的影响因素进行分析,研究结果表明:法向振动位移和速度随着分形维数与转速的增大,先增大后减小;法向振动位移和速度随着特征尺度与摩擦系数的增大而增大;法向振动以准周期的高频微幅振动规律变化,相比于特征尺度,分形维数对法向振动的影响更加显着,而摩擦系数对法向振动来说不是一个敏感因素;切向振动位移和速度随着摩擦系数的增大而增大,而且以周期性的高频微幅振动规律变化;同时,摩擦系数对系统切向振动的影响比对法向振动的影响更加明显。上述研究结果为进一步深入探讨干气密封滑动摩擦界面高频微幅摩擦振动规律奠定了基础。为了验证本文建立的两自由度干气密封滑动摩擦界面摩擦振动系统模型,搭建了干气密封摩擦振动实验测试平台。选用加速度传感器对动环与静环端面间的摩擦振动信号进行实验测试,并利用谐波小波包变换对所得到的摩擦振动信号进行处理和分析。根据不同工况,分别利用本文建立的理论模型计算得出摩擦振动参量和课题组搭建的实验测试平台测试出摩擦振动参量,并对比分析表明:当载荷一定时,理论模型计算振幅与实验测试振幅均随着转速的增加而增大。当转速一定时,理论模型计算振幅与实验测试振幅均随着载荷的增加而增大。在相同工况下,理论模型计算振幅较接近实验测试振幅,且理论模型计算振幅大于实验测试振幅。尽管理论模型计算振幅与实验测试振幅有一定程度的偏差（特别是在法向）,但两者变化规律和趋势基本相似,且摩擦振动振幅是在同一量级上。这说明本文给出的干气密封两自由度摩擦振动系统模型具有一定的合理性和正确性。
杨亚[8]（2020）在《钢结构模块化建筑单元连接件压紧度检测方法研究》文中提出模块化的建筑是指将房屋建筑以一个房间或以区域作为一个建筑模块单元,每个模块单元在工厂预制后运输至工地现场并用机械工具将每个模块单元使用可靠的连接方式拼装成一个建筑整体。模块化建筑在国内外已经有了多年的研究与应用,其在工厂预制质量有保证、安装效率高、环境污染小。这些特点符合建筑工业化以及绿色建筑的发展要求。在模块化建筑中,模块单元间的连接是一个关键技术,节点对结构整体性的影响至关重要。上、下模块单元间接触面的顶紧面紧贴与否直接影响模块单元的荷载传递和装配质量。角柱支撑模块单元中,角柱与上、下节点之间接触面的紧贴程度也会影响模块单元柱的传力。因此对模块化建筑单元接触面压紧度质量检验是非常重要的。对于高层模块化建筑和模块单元内部节点的压紧度,一般的检测方法难以实施。因此本文利用超声波在接触面上的透射、反射原理建立超声波回波损耗率与节点板真实接触面积的关系,采用分形接触理论建立接触面压紧应力与真实接触面积的关系,提出钢结构模块化建筑连接节点压紧度的检测方法。这种检测方法具有简单便捷、高效实用的特点。本文介绍了分形接触理论,并建立了真实接触面积与节点板接触面压力之间的数学模型。根据超声波在接触面上的反射、透射理论建立了两块相同板厚、两块不同板厚以及三块相同板厚连接板的超声回波与真实接触面积之间的数学模型。本文使用轮廓仪和结构函数法对八种类型连接板的分形参数进行了测量,其中研究参数包括是否开孔、连接板的数量、荷载的类型,并得到了参数和荷载之间的关系。根据分析可得:随着压紧应力的增大,连接板表面的分形维数D基本不变,尺度系数C、特征尺度系数G逐渐减小。设计了两块相同板厚、两块不同板厚以及三块相同板厚的连接板进行了超声波检测,由超声回波与接触面积的关系,计算得到了接触面积,再由接触面积根据分形接触理论得到板间压力,并与ABAQUS模拟计算值进行了对比,结果表明:试验值与模拟值有良好的对应关系,证明了本检测方式的准确性和合理性。对两种常见模块化建筑节点:螺栓连接节点和插接连接节点接触面压紧度的检测,将检测后处理结果与ABAQUS模拟值进行对比,结果表明:随着荷载的增加节点连接板之间的压紧度逐渐增加,且试验值与模拟值有良好的对应关系,检测精度满足规范要求。也证明了该检测方法在模块化建筑节点压紧度的检测中具有良好的实用性和准确性。
曹亮[9]（2020）在《基于分形理论模型的金属透镜垫密封性能的研究》文中研究指明在高压管道的连接中,金属透镜垫的密封结构被广泛的使用。高压管道内的介质通常是高温高压的,且一般都与外部环境的温差、压差较大,透镜垫会长期处于高应力状态,这会让高压管道更易发生泄漏,导致密封失效,对经济、人员、设备等等都会造成巨大的损失。因此,金属透镜垫密封性能的研究有着重要的意义。本文利用近几年微观角度研究较为流行的分形理论,从微观角度对金属透镜垫的密封进行探究,主要分四个部分进行。第一,先对金属透镜垫进行轴压试验,得到试验前后金属透镜垫的粗糙度,再利用分形理论中的结构函数法对试验得到的粗糙度进行处理,在双对数坐标系中选取合适的无标度区间,求得分形维数D。第二,在得到各个工况的分形维数后,基于M-B分形模型,用MATLAB软件模拟对金属透镜垫的表面形貌进行分形表征。第三,在得到了金属透镜垫的表面形貌的分形表征结果后,基于毛细管理论,引入曲折因子参数,建立微观角度的金属透镜垫泄漏模型,推导出带有曲折因子的泄漏模型理论公式。第四,将文献中的真实试验数据代入泄漏模型中进行计算,可以求得理论的泄漏率值,将求出的泄漏率值与文献的真实泄漏率值进行对比,以此来验证模型的准确性。最后通过计算,结果显示,在误差范围内,本文提出的金属透镜垫微观泄漏模型是预测泄漏率的有效方法。
刘俊杰[10]（2020）在《电化学机械光整加工中机械作用与复制效应对表面特征的影响研究》文中提出表面微观几何轮廓的规则化程度和形貌特征会产生多种微观物理学行为,进而在宏观上表现出不同的使用性能。而电化学机械复合光整加工作为一种同时具备机械弱力刮擦作用和电化学溶解作用实现去除基体表面材料和改变表面微观形貌分布,并以工件达到光整表面和提高表面性能为目的的表面改形技术,其表面微观几何轮廓的形成与分布受诸多加工参数的影响。本文通过将有限元分析与试验相结合,研究了阴极复制效应、机械作用以及电解液百分比等参数对阳极表面微观形貌的成型以及对表面形貌分布特征的影响作用与机理。1.为研究复制效应对阳极表面微观形貌的影响。在建立电化学机械光整加工分析模型的基础上,利用不同加工方式去除材料的差异性,使得阴极表面获得尖峰型与圆弧形微观轮廓形貌。在小加工间隙下,通过对电流场、电势场以及温度场的分析,比较了两种阴极形貌的复制效应对阳极表面轮廓以及光整加工的影响。结果表明:在小间隙条件下,阳极表面的形成是由阴极的复制效应和阳极的尖峰溶解复合实现的。利用电化学方法形成的圆弧状阴极微观几何形貌随着高度的增加,对阳极表面的复制效应增强,加工效率提高,对阳极表面微观形貌的改善优于微观几何轮廓为尖峰型的阴极表面。圆弧型表面对热流量的敏感度较高。不同的阴极微观轮廓及其轮廓高度对阳极节点温度的敏感度影响较小。2.为研究机械刮擦作用的强弱与不同电解液百分比下钝化膜的厚度对阳极表面微观轮廓的影响。通过建立电化学机械复合光整加工模型,分别模拟分析了机械作用与钝化膜厚度对阳极表面形貌以及加工过程的影响,利用得到的规律对机械作用与电解液百分比进行优化,并验证经优化后的试件在使用性能上是否具有一定的优越性。结果表明:机械作用较大时,电化学反应加快,使得加工的效率提高,流场环境较好。随着机械作用的逐渐增大,阳极表面热流量与节点温度呈先快速增长再缓慢减弱的趋势。对于钝化膜厚度,在一定范围内随着电解液百分比增大,使得阳极表面电流密度呈下降趋势,光整的效率也逐渐降低,杂散腐蚀的现象加剧,对表面质量产生了不利的影响。当电解液百分比增大时,加工区域内的热流量呈现出先缓慢减小再急速增大的变化规律,而节点温度则持续升高。在原始表面质量一致时,经优化机械作用以及电解液参数后的电化学机械光整阳极表面,其微观几何形貌相较于精磨后的表面具有更强的动压效应,并且降低了压力场波动的敏感性,实现了减阻、耐磨以及降振等使用性能的提高。3.采用分形几何理论对试件表面进行重构。结合分形参数与表面参数,对表面形貌分布特征进行分析,验证各参数分析试验下所得出的结论与规律。
二、机械加工表面分形特征的数学表征（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、机械加工表面分形特征的数学表征（论文提纲范文）
（1）含油结合面的接触特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 结合面国内外研究现状 |
| 1.2.1 结合面统计接触模型 |
| 1.2.2 结合面分形接触模型 |
| 1.2.3 结合面有限元模型 |
| 1.2.4 结合面研究存在的问题 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 2 真实加工表面统计及分形特征 |
| 2.1 含油结合面接触状态分析 |
| 2.2 真实表面轮廓数据获取 |
| 2.3 真实轮廓表面的统计特征 |
| 2.3.1 三维表面粗糙度主要参数 |
| 2.3.2 不同采样间隔下的真实表面轮廓 |
| 2.4 真实轮廓表面的分形特性研究 |
| 2.4.1 样本表面轮廓的频谱特征 |
| 2.4.2 真实轮廓的分形参数表征 |
| 2.4.3 PSD法获取分形参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.基于连续变形理论的含油结合面接触刚度研究 |
| 3.1 含油结合面等效接触模型 |
| 3.2 结合面微凸体接触变形 |
| 3.2.1 弹性接触变形阶段 |
| 3.2.2 完全塑性变形阶段 |
| 3.2.3 弹塑性变形阶段 |
| 3.3 考虑弹塑性阶段的固体接触分形模型 |
| 3.3.1 结合面基本分形理论 |
| 3.3.2 结合面法向接触载荷 |
| 3.3.3 结合面真实接触面积 |
| 3.3.4 结合面法向接触刚度 |
| 3.4 油膜部分接触刚度 |
| 3.4.1 油膜部分等效模型分析 |
| 3.5 法向接触刚度的影响因素分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 应用改进分形理论与流体方程的结合面建模研究 |
| 4.1 基于改进分形理论的固体部分建模 |
| 4.1.1 基于改进分形理论分布函数 |
| 4.1.2 基于改进分形理论的法向接触载荷 |
| 4.1.3 基于改进分形理论的真实接触面积 |
| 4.1.4 基于改进分形理论的法向接触刚度 |
| 4.2 流体部分刚度建模 |
| 4.2.1 一般形式的雷诺方程(Reynolds) |
| 4.2.2 挤压膜的Reynolds方程 |
| 4.2.3 包含真实表面粗糙度的流体模型 |
| 4.2.4 不考虑侧向泄露 |
| 4.2.5 考虑侧向泄露 |
| 4.3 考虑油膜粘度后的法向接触总刚度影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结合部有限元仿真及实验验证 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.2 实验模态 |
| 5.2.1 模态方法介绍 |
| 5.2.2 实验模态基本原理 |
| 5.2.3 实验模态的获取 |
| 5.2.4 实验装置 |
| 5.3 基于实验装置的有限元模态仿真 |
| 5.3.1 有限元模型 |
| 5.3.2 有限元仿真结果 |
| 5.3.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 全文总结与结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究生期间主要工作 |
（2）基于分形理论的缸套磨损表面的形貌特征表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大视场灰度图像拼接的研究现状 |
| 1.2.2 磨损表面分形表征的研究现状 |
| 1.2.3 缸套磨损表面研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 基于Harris角点检测的缸套磨损表面大视场拼接 |
| 2.1 图像拼接技术 |
| 2.2 珩磨缸套表面图像的获取与预处理 |
| 2.3 图像特征点的获取 |
| 2.3.1 Harris Corner检测方法 |
| 2.3.2 运用Harris Corner法对实验数据进行处理 |
| 2.4 图像特征点的筛选 |
| 2.4.1 自适应非极大值抑制方法 |
| 2.4.2 运用自适应非极大值抑制法对实验数据进行处理 |
| 2.4.3 特征矩阵的获取 |
| 2.4.4 图像特征点的二次筛选 |
| 2.5 关键点的匹配与图像融合 |
| 2.5.1 关键点的匹配——随机抽样一致算法 |
| 2.5.2 运用随机抽样一致算法对实验数据进行处理 |
| 2.5.3 图像的合成 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 磨损表面的分形特征及W-M分形模型建立 |
| 3.1 分形表征 |
| 3.1.1 分形的基本概念 |
| 3.1.2 分形维数 |
| 3.2 表面分形维数计算方法 |
| 3.2.1 盒计数法(BC) |
| 3.2.2 均方根法(RMS) |
| 3.2.3 功率谱密度法(PSD) |
| 3.2.4 结构函数法(SF) |
| 3.2.5 R/S分析法 |
| 3.3 磨损分形表面的W-M分形模型研究 |
| 3.3.1 W-M函数模型简介 |
| 3.3.2 W-M分形函数法的二维表面轮廓模拟 |
| 3.3.3 W-M分形函数的三维表面形貌模拟 |
| 3.4 分形维数测定方法的对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 缸套磨损表面物理特征的表征研究 |
| 4.1 磨损实验设计 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验材料 |
| 4.1.3 实验方案 |
| 4.2 磨损表面形貌的获取 |
| 4.3 缸套磨损表面二维轮廓分形表征 |
| 4.3.1 功率谱法计算磨损表面轮廓分形参数 |
| 4.3.2 计算结果与分析 |
| 4.4 缸套磨损表面三维形貌分形表征 |
| 4.4.1 结构函数法计算磨损表面三维形貌分形参数 |
| 4.4.2 结果分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 缸套磨损表面多重分形表征研究 |
| 5.1 多重分形谱的定义 |
| 5.2 多重分形谱及其参数的计算方法 |
| 5.2.1 多重分形谱的计算方法 |
| 5.2.2 多重分形谱的参数 |
| 5.3 二维轮廓的多重分形表征 |
| 5.3.1 表面二维轮廓的多重分形谱图 |
| 5.3.2 表面二维轮廓的多重分形参数变化 |
| 5.3.3 结果分析与讨论 |
| 5.4 三维形貌的多重分形表征 |
| 5.4.1 表面三维形貌的多重分形谱图 |
| 5.4.2 表面三维形貌的多重分形参数变化 |
| 5.4.3 结果分析与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）基于双分形分层理论的平顶珩磨缸套减磨设计研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景、意义及来源 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.3 尚需深入研究的问题 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 2 双分形分层表面的理论及表征方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单分形及双重分形表面 |
| 2.3 双分形分层表面理论研究 |
| 2.4 双分形分层表面表征方法研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 双分形分层表面模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单层分形表面模拟方法 |
| 3.3 双分形分层表面模拟方法的提出 |
| 3.4 双分形分层表面模拟方法的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 双分形分层表面的接触模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单层分形表面的全尺度接触模型研究 |
| 4.3 双分形分层表面的全尺度接触模型研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 平顶珩磨缸套双分形分层特征参数随磨损过程的变化规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 磨损过程试验 |
| 5.3 试验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 平顶珩磨缸套磨损预测模型研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 单层分形表面磨损预测模型修正研究 |
| 6.3 双分形分层表面磨损预测模型研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 平顶珩磨缸套表面减磨设计及试验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 平顶珩磨缸套表面减磨设计方案 |
| 7.3 平顶珩磨缸套试样设计加工及表面特征获取 |
| 7.4 平顶珩磨缸套磨损试验 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 全文总结 |
| 8.1 主要研究内容与结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于混合维的增压器叶轮造型及加工方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及技术现状 |
| 1.2.1 复杂曲线曲面造型技术研究现状 |
| 1.2.2 表面形貌建模技术研究现状 |
| 1.2.3 表面形貌多尺度表征技术研究现状 |
| 1.2.4 叶轮加工技术研究现状 |
| 1.3 研究内容与章节安排 |
| 2 基于NURBS曲线曲面的增压器叶轮三维造型 |
| 2.1 增压器叶轮三维造型的数学模型 |
| 2.1.1 NURBS曲线模型 |
| 2.1.2 NURBS曲面模型 |
| 2.2 增压器叶轮叶根线和叶顶线的拟合 |
| 2.2.1 型值点参数化 |
| 2.2.2 控制顶点的反求 |
| 2.2.3 叶根和叶顶曲线生成 |
| 2.3 增压器叶轮轮毂面和叶片面的拟合 |
| 2.3.1 轮毂曲面生成 |
| 2.3.2 叶片曲面生成 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于多尺度修正的增压器叶轮混合维造型 |
| 3.1 增压器叶轮表面混合维融合 |
| 3.1.1 分形维数的定义 |
| 3.1.2 各向同性分形表面模拟 |
| 3.1.3 各向异性分形表面模拟 |
| 3.1.4 叶轮表面混合维融合 |
| 3.2 增压器叶轮表面形貌多尺度修正 |
| 3.2.1 小波基的选取 |
| 3.2.2 表面形貌多尺度分解 |
| 3.2.3 表面形貌多尺度修正与合成 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 不同加工参数对表面形貌影响规律分析 |
| 4.1 加工表面形貌创成的运动学模型 |
| 4.1.1 端铣刀刃几何模型 |
| 4.1.2 侧铣刀刃几何模型 |
| 4.1.3 五轴铣削运动坐标系及坐标变换 |
| 4.2 仿真程序流程 |
| 4.3 不同加工参数对表面形貌的影响 |
| 4.3.1 每齿进给量 |
| 4.3.2 切削行距 |
| 4.3.3 初始切入相位角 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 增压器叶轮加工工艺规划及仿真 |
| 5.1 叶轮数控加工工艺规划 |
| 5.1.1 毛坯及刀具选择 |
| 5.1.2 加工阶段划分 |
| 5.1.3 切削参数确定 |
| 5.2 叶轮数控加工刀具路径规划 |
| 5.2.1 流道粗加工刀具路径规划 |
| 5.2.2 叶片精加工刀具路径规划 |
| 5.2.3 流道精加工刀具路径规划 |
| 5.3 刀具路径的生成 |
| 5.4 基于VERICUT的仿真验证 |
| 5.4.1 机床仿真系统 |
| 5.4.2 加工仿真及结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）蓝宝石材料的超精密磨削损伤机理与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 蓝宝石的机械加工损伤行为研究 |
| 1.2.2 蓝宝石表面的磨削加工研究 |
| 1.2.3 硬脆材料超精密磨削损伤机理研究 |
| 1.2.4 硬脆材料磨削加工中声发射技术的应用研究 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 蓝宝石材料去除中的损伤模式和损伤机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于金刚石单颗磨粒刻划的蓝宝石损伤模式的研究 |
| 2.2.1 单磨粒刻划实验设计及实验装置 |
| 2.2.2 蓝宝石刻划表面损伤模式分析 |
| 2.3 蓝宝石材料塑性机制加工下亚表层损伤行为研究 |
| 2.3.1 蓝宝石刻划亚表面TEM样品制备 |
| 2.3.2 蓝宝石材料塑性机制加工下亚表层损伤分析 |
| 2.4 基于弹性应力场模型的蓝宝石材料损伤机理分析 |
| 2.4.1 基于压痕实验的蓝宝石力学性能研究 |
| 2.4.2 弹性应力场解析模型的建立 |
| 2.4.3 蓝宝石材料塑性加工机制下损伤机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于AE信号的蓝宝石损伤演变及表面粗糙度表征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 声发射信号的分形分析 |
| 3.3 基于声发射信号分形特征的蓝宝石损伤演变机制研究 |
| 3.3.1 裂纹扩展的AE信号波形 |
| 3.3.2 蓝宝石加工中脆性损伤的AE特征研究 |
| 3.3.3 蓝宝石损伤演变中的声发射信号分形特征分析 |
| 3.4 基于AE分形特征的磨削表面粗糙度表征方法研究 |
| 3.4.1 磨削表面粗糙度与裂纹扩展的关系模型 |
| 3.4.2 蓝宝石材料磨削加工中AE信号分析 |
| 3.4.3 基于AE信号分析的磨削表面粗糙度表征模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 蓝宝石材料超精密磨削机理及临界条件研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于裂纹扩展的超精密磨削机理研究 |
| 4.2.1 超精密磨削中单颗磨粒的磨削力模型 |
| 4.2.2 单磨粒磨削中裂纹萌生临界切削深度分析 |
| 4.2.3 硬脆材料磨削中裂纹扩展长度模型 |
| 4.2.4 硬脆材料磨削加工磨削模式分析 |
| 4.2.5 硬脆材料超精密磨削裂纹临界长度计算 |
| 4.3 蓝宝石材料超精密磨削临界条件研究 |
| 4.3.1 蓝宝石超精密磨削临界条件分析 |
| 4.3.2 超精密磨削临界条件的实验研究 |
| 4.4 蓝宝石材料超精密磨削磨粒临界切削深度影响因素分析 |
| 4.4.1 磨削深度对磨粒临界切削深度的影响研究 |
| 4.4.2 砂轮直径对磨粒临界切削深度的影响研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 磨粒形貌对蓝宝石材料超精密磨削的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 蓝宝石材料单磨粒磨削的SPH-FEM仿真模型 |
| 5.2.1 SPH-FEM方法概述 |
| 5.2.2 SPH-FEM切削模型的建立 |
| 5.3 磨粒形状对蓝宝石材料去除和损伤的影响研究 |
| 5.3.1 单磨粒刻划实验 |
| 5.3.2 磨粒前角和顶角对蓝宝石材料去除和损伤的影响研究 |
| 5.3.3 磨粒切削刃对蓝宝石材料去除和损伤的影响研究 |
| 5.4 磨粒磨损对蓝宝石材料去除和损伤的影响研究 |
| 5.5 蓝宝石材料的无损伤超精密磨削实验研究 |
| 5.5.1 砂轮参数对磨削表面质量的影响 |
| 5.5.2 磨粒磨损对超精密磨削临界条件的影响研究 |
| 5.5.3 磨削参数的选择方法 |
| 5.5.4 蓝宝石的磨削实验研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）应用改进分形理论及连续变形理论的机械结合面切向建模方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 结合面接触特性研究现状 |
| 1.2.1 结合面的统计接触模型 |
| 1.2.2 结合面的分形接触模型 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 三维粗糙表面的统计及分形特性研究 |
| 2.1 样本表面的界定 |
| 2.2 样本表面轮廓数据的获取 |
| 2.3 样本表面的三维统计特性表征 |
| 2.3.1 三维表面粗糙度参数定义 |
| 2.3.2 不同采样间隔下表面轮廓数据的获取 |
| 2.3.3 样本表面的轮廓参数评定 |
| 2.4 样本表面的分形特性表征 |
| 2.4.1 分形几何基础理论 |
| 2.4.2 二维轮廓曲线获取及其幅频特性分析 |
| 2.4.3 分形参数确定方法 |
| 2.4.4 功率谱密度法确定分形维数 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于连续变形理论的结合面切向接触刚度建模 |
| 3.1 结合面微凸体接触变形 |
| 3.1.1 完全弹性接触状态 |
| 3.1.2 完全塑性接触状态 |
| 3.1.3 弹塑性过渡接触状态 |
| 3.2 结合面切向接触载荷与切向接触刚度建模 |
| 3.2.1 结合面基本分形理论 |
| 3.2.2 结合面法向接触载荷 |
| 3.2.4 结合面切向接触载荷 |
| 3.2.5 结合面切向接触刚度模型 |
| 3.3 切向接触刚度的影响因素分析 |
| 3.4 结合面有限元模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 应用改进分形理论及连续变形理论结合面切向接触刚度建模 |
| 4.1 应用改进分形理论的临界接触面积 |
| 4.2 应用改进分形理论的法向接触载荷 |
| 4.3 应用连续变形理论的切向接触载荷 |
| 4.4 应用改进分形理论及连续变形理论的切向接触刚度模型 |
| 4.5 摩擦因数对考虑摩擦后切向接触刚度的影响分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 有限元仿真及实验验证 |
| 5.1 实验模态 |
| 5.1.1 实验模态的基本原理 |
| 5.1.2 实验模态的获取 |
| 5.2 有限元模态 |
| 5.2.1 有限元模型 |
| 5.2.2 有限元仿真结果 |
| 5.3 实验及有限元结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究生期间主要工作 |
（7）基于分形理论的干气密封摩擦振动理论分析与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号注释 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 干气密封动力学理论及应用的研究现状与分析 |
| 1.2.2 摩擦学理论及应用的研究现状与分析 |
| 1.2.3 干气密封摩擦振动实验测试及信号处理的研究现状与分析 |
| 1.3 论文来源与主要研究内容 |
| 1.3.1 论文来源 |
| 1.3.2 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文创新点与关键性问题 |
| 1.4.1 论文创新点 |
| 1.4.2 论文关键性问题 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 干气密封摩擦界面分形接触模型 |
| 2.1 摩擦界面微凸体接触分形模型 |
| 2.1.1 微凸体接触变形过程分析 |
| 2.1.2 微凸体接触变形基底长度的确立 |
| 2.1.3 微凸体接触分形模型的构建 |
| 2.2 摩擦界面分形接触面积 |
| 2.2.1 微凸体分形接触面积分布 |
| 2.2.2 真实接触面积与总接触载荷 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 干气密封摩擦界面法向接触刚度分形模型 |
| 3.1 干气密封摩擦界面法向接触刚度分形模型的构建 |
| 3.1.1 摩擦界面单微凸体受力分析 |
| 3.1.2 摩擦界面单微凸体法向接触刚度 |
| 3.1.3 摩擦界面整体法向接触刚度 |
| 3.2 干气密封摩擦界面法向接触刚度分形模型的验证 |
| 3.3 干气密封摩擦界面法向接触刚度理论模型的数值分析 |
| 3.3.1 分形维数对摩擦界面法向接触刚度的影响 |
| 3.3.2 特征尺度对摩擦界面法向接触刚度的影响 |
| 3.3.3 摩擦系数对摩擦界面法向接触刚度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 干气密封滑动摩擦界面切向接触刚度分形模型 |
| 4.1 滑动摩擦界面切向接触刚度分形模型的构建 |
| 4.1.1 滑动摩擦界面单微凸体受力分析 |
| 4.1.2 滑动摩擦界面单微凸体切向接触刚度 |
| 4.1.3 滑动摩擦界面整体切向接触刚度 |
| 4.2 干气密封滑动摩擦界面切向接触刚度理论模型的数值分析 |
| 4.2.1 分形维数对滑动摩擦界面切向接触刚度的影响 |
| 4.2.2 特征尺度对滑动摩擦界面切向接触刚度的影响 |
| 4.2.3 摩擦系数对滑动摩擦界面切向接触刚度的影响 |
| 4.2.4 材料特性系数对滑动摩擦界面切向接触刚度的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 干气密封摩擦界面高频微幅摩擦振动研究 |
| 5.1 干气密封摩擦界面物理与数学摩擦振动模型的构建 |
| 5.1.1 摩擦振动系统物理模型的构建 |
| 5.1.2 摩擦振动法向位移激励的建模 |
| 5.1.3 摩擦振动系统数学模型的构建 |
| 5.2 理论模型的数值分析 |
| 5.2.1 系统参数对法向振动规律的影响 |
| 5.2.2 系统参数对切向振动规律的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 实验测量测试与对比分析 |
| 6.1 实验对象及试件 |
| 6.1.1 实验对象工作原理 |
| 6.1.2 实验试件材料及结构参数 |
| 6.2 实验测量测试 |
| 6.2.1 实验测量测试系统 |
| 6.2.2 实验测量测试方案 |
| 6.2.3 实验测量测试步骤 |
| 6.2.4 防干扰措施 |
| 6.3 信号处理与理论模型计算对比分析 |
| 6.3.1 分形维数和特征尺度的确定 |
| 6.3.2 摩擦振动信号的处理与分析 |
| 6.3.3 理论模型计算与实验测试对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 干气密封摩擦振动信号识别程序 |
（8）钢结构模块化建筑单元连接件压紧度检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 钢结构模块单元连接节点方式分类及研究现状 |
| 1.2.2 粗糙表面接触研究现状 |
| 1.2.3 钢结构模块单元连接节点需检测内容检测方法现状 |
| 1.3 课题来源及本文研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 第二章 钢结构模块单元连接节点压紧度检测理论基础 |
| 2.1 分形接触理论 |
| 2.1.1 分形的基本概念 |
| 2.1.2 接触面真实接触面积与荷载之间的关系 |
| 2.1.3 表面轮廓曲线分形维数的计算方法 |
| 2.2 接触面上的超声波的透射与反射理论 |
| 2.2.1 超声波的基本性质 |
| 2.2.2 超声波的特征描述 |
| 2.2.3 超声波在传播中的衰减 |
| 2.2.4 超声波在平面异质界面上的效应 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 钢结构模块单元连接节点压紧度与超声回波关系的研究 |
| 3.1 超声回波损耗率与真实接触面积的关系 |
| 3.1.1 超声波在接触面处的反射、透射与接触面积的关系 |
| 3.1.2 超声波在节点板内的多次反射、透射与超声衰减影响的消除 |
| 3.2 本章小结 |
| 第四章 钢结构连接板表面形貌的分形表征 |
| 4.1 试验原理 |
| 4.2 试验设备、试样和试样方法 |
| 4.2.1 试验设备 |
| 4.2.2 试样 |
| 4.3 连接板表面的分形特征研究 |
| 4.3.1 连接板表面轮廓曲线分形参数计算 |
| 4.3.2 连接板表面轮廓曲线分形特征研究 |
| 4.4 连接板表面形貌表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 螺栓连接板压紧度超声检测试验研究与非线性有限元分析 |
| 5.1 试验试件设计 |
| 5.2 试验方案设计与实施 |
| 5.2.1 试验设备及试验参数 |
| 5.2.2 试验的实施 |
| 5.3 螺栓连接板非线性有限元分析 |
| 5.3.1 创建部件(part) |
| 5.3.2 创建材料和截面属性的定义(Property) |
| 5.3.3 装配模型(Assembly) |
| 5.3.4 定义分析步(Step)、荷载(Load) |
| 5.3.5 相互作用(Interaction) |
| 5.3.6 划分网格(Mesh) |
| 5.3.7 提交分析(Job)、后处理(Visualization) |
| 5.4 超声回波数据与有限元计算数据对比分析 |
| 5.4.1 参数选取 |
| 5.4.2 两块等厚连接板分析 |
| 5.4.3 三块等厚连接板分析 |
| 5.4.4 两块不等厚连接板分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 钢结构模块单元角柱连接节点压紧度超声检测试验研究与非线性有限元分析 |
| 6.1 角柱螺栓连接节点 |
| 6.1.1 试件设计 |
| 6.1.2 加载装置和加载制度 |
| 6.1.3 检测过程 |
| 6.2 模块化建筑螺栓连接节点非线性有限元分析 |
| 6.2.1 创建部件(part)、创建材料和截面属性的定义(Property) |
| 6.2.2 装配模型(Assembly)、相互作用(Interaction) |
| 6.2.3 定义分析步(Step)、荷载(Load) |
| 6.2.4 划分网格(Mesh) |
| 6.2.5 提交分析(Job)、后处理(Visualization) |
| 6.3 超声回波数据与有限元计算数据对比分析 |
| 6.4 角柱插接连接节点 |
| 6.4.1 试件设计 |
| 6.4.2 加载装置和加载制度 |
| 6.4.3 检测过程 |
| 6.5 模块化建筑插接连接节点非线性有限元分析 |
| 6.5.1 创建部件(part)、创建材料和截面属性的定义(Property) |
| 6.5.2 装配模型(Assembly)、相互作用(Interaction) |
| 6.5.3 定义分析步(Step)、荷载(Load) |
| 6.5.4 划分网格(Mesh) |
| 6.5.5 提交分析(Job)、后处理(Visualization) |
| 6.6 超声回波数据与有限元计算数据对比分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 图表目录 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于分形理论模型的金属透镜垫密封性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展及现状 |
| 1.2.1 螺栓法兰系统的研究进展 |
| 1.2.2 金属透镜垫的研究进展 |
| 1.2.3 粗糙表面分形表征的国内外研究进展 |
| 1.2.4 基于分形理论的金属透镜垫泄漏的研究现状 |
| 1.3 技术路线 |
| 1.4 研究目标及内容 |
| 第二章 金属透镜垫表面形貌试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 金属透镜垫粗糙度的测量试验 |
| 2.3 试验步骤 |
| 2.4 试验结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于分形理论的金属透镜垫表面形貌表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分形几何的基本概述 |
| 3.2.1 分形维数的定义 |
| 3.2.2 分形几何的性质 |
| 3.3 分形维数的测量方法 |
| 3.3.1 尺码法 |
| 3.3.2 R/S法 |
| 3.3.3 谱维数法 |
| 3.3.4 协方差加权法 |
| 3.3.5 结构函数法 |
| 3.4 分形维数的测量方法 |
| 3.4.1 粗糙度数据处理方法 |
| 3.4.2 结构函数法求得的结果 |
| 3.4.3 结构函数法结果 |
| 3.5 基于分形的金属透镜垫粗糙表面二维模拟 |
| 3.5.1 分形模型模拟参数的确定 |
| 3.5.2 分形模型模拟结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于分形的金属透镜垫微观泄漏模型理论推导 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于分形的金属透镜垫泄漏模型 |
| 4.2.1 模型的重要参数 |
| 4.2.2 泄漏模型的建立 |
| 4.3 金属透镜垫泄漏模型公式推导 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 金属透镜垫泄漏模型的验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型参数的确定 |
| 5.3 计算得到的泄漏率 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读工学硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文数据集 |
（10）电化学机械光整加工中机械作用与复制效应对表面特征的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究与应用现状分析 |
| 1.3 研究内容及其科学问题 |
| 1.3.1 阴极的复制效应对电化学机械光整加工的影响 |
| 1.3.2 机械作用的强弱对电化学机械光整加工的影响 |
| 1.3.3 钝化膜厚度对电化学机械光整加工的影响 |
| 1.3.4 实验验证与表面特征分析与重构 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 电化学机械光整加工中的理论基础 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 电化学机械光整加工中的电流场理论 |
| 2.3 电化学机械光整加工中的边界问题 |
| 2.3.1 解决边界问题的理论基础。 |
| 2.3.2 模型中边界条件的分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 阴极表面微观形貌对电化学机械光整加工的影响 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 复制效应 |
| 3.2.1 极间间隙对复制效应的影响 |
| 3.2.2 加工方式对复制效应的影响 |
| 3.3 模拟与分析阴极表面微观轮廓对光整加工的影响 |
| 3.3.1 尖峰状阴极表面对光整加工的影响 |
| 3.3.2 圆弧型阴极表面对光整加工的影响 |
| 3.3.3 尖峰型表面与圆弧型表面的对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 机械作用和钝化膜对电化学机械光整加工的影响 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 机械作用对电化学机械光整加工的影响 |
| 4.3 钝化膜对电化学机械光整加工的影响 |
| 4.3.1 钝化膜理论及影响因素 |
| 4.3.2 钝化膜对电化学机械光整加工的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 试验验证与表面表征 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 阴极装置与阳极装置的设计 |
| 5.2.1 阴极装置的设计 |
| 5.2.2 阳极装置的设计 |
| 5.3 试验分析 |
| 5.3.1 阴极表面复制效应对阳极表面形貌的试验分析 |
| 5.3.2 参数优化后的阳极表面形貌与其使用性能的试验分析 |
| 5.4 表面表征与分析 |
| 5.4.1 分形理论 |
| 5.4.2 分形理论对表面特征的表征 |
| 5.4.3 阴极复制效应下阳极表面的表征 |
| 5.4.4 不同使用性能下的阳极表面轮廓表征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果 |
四、机械加工表面分形特征的数学表征（论文参考文献）
- [1]含油结合面的接触特性研究[D]. 卫娟娟. 西安理工大学, 2021
- [2]基于分形理论的缸套磨损表面的形貌特征表征[D]. 牛超超. 西安理工大学, 2021
- [3]基于双分形分层理论的平顶珩磨缸套减磨设计研究[D]. 魏春领. 中国矿业大学, 2021
- [4]基于混合维的增压器叶轮造型及加工方法研究[D]. 侯效东. 西安科技大学, 2021(02)
- [5]蓝宝石材料的超精密磨削损伤机理与实验研究[D]. 顾兴士. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [6]应用改进分形理论及连续变形理论的机械结合面切向建模方法研究[D]. 李志涛. 西安理工大学, 2020
- [7]基于分形理论的干气密封摩擦振动理论分析与实验研究[D]. 孙宝财. 兰州理工大学, 2020(01)
- [8]钢结构模块化建筑单元连接件压紧度检测方法研究[D]. 杨亚. 苏州科技大学, 2020(08)
- [9]基于分形理论模型的金属透镜垫密封性能的研究[D]. 曹亮. 浙江工业大学, 2020(02)
- [10]电化学机械光整加工中机械作用与复制效应对表面特征的影响研究[D]. 刘俊杰. 新疆大学, 2020(06)