本文主要研究内容
作者陈文娜（2019）在《半沙漠黑粗尾蝎体表抗冲蚀特性仿生研究》一文中研究指出：两个或多个零件在接触表面产生相对运动时,由于摩擦而形成磨损进而造成材料的损失,会直接导致零件的可靠性和使用寿命降低、工作效率低下、零件的耗材增加等,进而间接导致能源损失浪费、维修成本增加、经济效益低等。冲蚀磨损属于磨损领域的一个重要分支,广泛存在于风机、压缩机、浮选机、钻柱、筛管、物流输送管道、涡轮发动机等等多个领域的机械设备上,对人类的生产、生活造成了极大不便和危害。目前,复合材料、表面涂层、表面改性等方法被广泛的应用在材料上以便提高材料的抗冲蚀性能,然而这些方法虽然在一定程度上可以减少冲蚀磨损,但是制造技术、工艺过程、成本花费、绿色发展等方面并不能达到理想的效果。因此,无论是从节约能源角度出发还是从零件的可靠性、生产的工作效率等角度出发,寻找一种更方便和更适应性的抗冲蚀方法迫在眉睫。受仿生学启发,本文以半沙漠蝎——黑粗尾蝎子(Parabuthus transvaalicus)为生物原型。利用多种显微镜分析了黑粗尾蝎子背部形态特征,提取出黑粗尾蝎子背部的典型结构,并获得相关的尺寸参数。经研究发现黑粗尾蝎子七节背板宽度不一,背板表面分布有大小不一、疏密不均的凸包结构,且背板两侧凸包较为密集,中间较为稀疏并形成了三条脊状;连接每节背板之间的节间膜形成了类似V型槽结构,每条V型槽的宽度呈先增大后减小的趋势,而高度呈现了先减小后增大的波动趋势;黑粗尾蝎子背板是具有曲率的弧形结构,且中间部分弧形曲率大,两侧部分弧形曲率小。黑粗尾蝎子抗冲蚀性能与本身材料也密切相关,因此,对黑粗尾蝎子背部的背板和节间膜的力学性能、截面结构、化学成分进行了研究。发现黑粗尾蝎子背板的弹性系数和杨氏模量均比节间膜的弹性系数和杨氏模量小;背板和节间膜的横截面都是分层结构,内表皮最厚,还分布有中空管道和多孔结构,既可以运输营养物质也可以吸收多余的能量,起到应力缓释效应;背板和节间膜截面结构主要区别在于分层厚度。黑粗尾蝎子背板和节间膜不同部位的主要元素为C、N、O,对于少量的金属元素和非金属元素而言,节间膜没有Mg、Fe元素,背板主要是由几丁质等有机物分子组成,节间膜主要是由蛋白质有机物分子组成。基于黑粗尾蝎子背部凸包结构的分布特征,利用相似性原理和功能性原理,设计建立了6种不同的仿生凸包结构抗冲蚀模型,采用ANSYS/FLUENT模拟软件对模型进行试验分析;随后采用3D打印技术打印出实体仿生凸包结构样件,在喷砂机上进行冲蚀磨损试验,实体冲蚀磨损试验结果和模拟试验结果保持一致,既表明了试验的正确性和可靠性,又得到了表面结构分布最优的仿生凸包结构抗冲蚀模型。根据黑粗尾蝎子背部的凸包结构、节间膜形成的不同宽度和高度的V型槽结构,为探究不同结构及尺寸参数对样件冲蚀磨损性能的影响,进一步设计了不同尺寸下的仿生凸包、槽复合结构样件,进行了实体样件的冲蚀磨损试验,得到了影响冲蚀磨损性能的主次因素。为探究不同转速和不同角度对仿生样件冲蚀磨损性能的影响,结合仿生凸包结构冲蚀磨损试验的最优样件和仿生凸包、槽复合结构冲蚀磨损试验的最优样件,再设计一个空白试验样件进行对比试验,发现仿生样件抗冲蚀磨损性能要优于空白试验样件抗冲蚀磨损性能,并且样件在不同转速、不同角度下冲蚀磨损率大致趋势都呈指数形式,除此之外,样件的冲蚀磨损率随转速、角度的增大而增大,即样件在不同转速不同角度下的冲蚀磨损率都是在低速300 r/min、角度30°时最低,在高速600 r/min、角度90°时最大。
Abstract
liang ge huo duo ge ling jian zai jie chu biao mian chan sheng xiang dui yun dong shi ,you yu ma ca er xing cheng mo sun jin er zao cheng cai liao de sun shi ,hui zhi jie dao zhi ling jian de ke kao xing he shi yong shou ming jiang di 、gong zuo xiao lv di xia 、ling jian de hao cai zeng jia deng ,jin er jian jie dao zhi neng yuan sun shi lang fei 、wei xiu cheng ben zeng jia 、jing ji xiao yi di deng 。chong shi mo sun shu yu mo sun ling yu de yi ge chong yao fen zhi ,an fan cun zai yu feng ji 、ya su ji 、fu shua ji 、zuan zhu 、shai guan 、wu liu shu song guan dao 、guo lun fa dong ji deng deng duo ge ling yu de ji xie she bei shang ,dui ren lei de sheng chan 、sheng huo zao cheng le ji da bu bian he wei hai 。mu qian ,fu ge cai liao 、biao mian tu ceng 、biao mian gai xing deng fang fa bei an fan de ying yong zai cai liao shang yi bian di gao cai liao de kang chong shi xing neng ,ran er zhe xie fang fa sui ran zai yi ding cheng du shang ke yi jian shao chong shi mo sun ,dan shi zhi zao ji shu 、gong yi guo cheng 、cheng ben hua fei 、lu se fa zhan deng fang mian bing bu neng da dao li xiang de xiao guo 。yin ci ,mo lun shi cong jie yao neng yuan jiao du chu fa hai shi cong ling jian de ke kao xing 、sheng chan de gong zuo xiao lv deng jiao du chu fa ,xun zhao yi chong geng fang bian he geng kuo ying xing de kang chong shi fang fa pai zai mei jie 。shou fang sheng xue qi fa ,ben wen yi ban sha mo xie ——hei cu wei xie zi (Parabuthus transvaalicus)wei sheng wu yuan xing 。li yong duo chong xian wei jing fen xi le hei cu wei xie zi bei bu xing tai te zheng ,di qu chu hei cu wei xie zi bei bu de dian xing jie gou ,bing huo de xiang guan de che cun can shu 。jing yan jiu fa xian hei cu wei xie zi qi jie bei ban kuan du bu yi ,bei ban biao mian fen bu you da xiao bu yi 、shu mi bu jun de tu bao jie gou ,ju bei ban liang ce tu bao jiao wei mi ji ,zhong jian jiao wei xi shu bing xing cheng le san tiao ji zhuang ;lian jie mei jie bei ban zhi jian de jie jian mo xing cheng le lei shi Vxing cao jie gou ,mei tiao Vxing cao de kuan du cheng xian zeng da hou jian xiao de qu shi ,er gao du cheng xian le xian jian xiao hou zeng da de bo dong qu shi ;hei cu wei xie zi bei ban shi ju you qu lv de hu xing jie gou ,ju zhong jian bu fen hu xing qu lv da ,liang ce bu fen hu xing qu lv xiao 。hei cu wei xie zi kang chong shi xing neng yu ben shen cai liao ye mi qie xiang guan ,yin ci ,dui hei cu wei xie zi bei bu de bei ban he jie jian mo de li xue xing neng 、jie mian jie gou 、hua xue cheng fen jin hang le yan jiu 。fa xian hei cu wei xie zi bei ban de dan xing ji shu he yang shi mo liang jun bi jie jian mo de dan xing ji shu he yang shi mo liang xiao ;bei ban he jie jian mo de heng jie mian dou shi fen ceng jie gou ,nei biao pi zui hou ,hai fen bu you zhong kong guan dao he duo kong jie gou ,ji ke yi yun shu ying yang wu zhi ye ke yi xi shou duo yu de neng liang ,qi dao ying li huan shi xiao ying ;bei ban he jie jian mo jie mian jie gou zhu yao ou bie zai yu fen ceng hou du 。hei cu wei xie zi bei ban he jie jian mo bu tong bu wei de zhu yao yuan su wei C、N、O,dui yu shao liang de jin shu yuan su he fei jin shu yuan su er yan ,jie jian mo mei you Mg、Feyuan su ,bei ban zhu yao shi you ji ding zhi deng you ji wu fen zi zu cheng ,jie jian mo zhu yao shi you dan bai zhi you ji wu fen zi zu cheng 。ji yu hei cu wei xie zi bei bu tu bao jie gou de fen bu te zheng ,li yong xiang shi xing yuan li he gong neng xing yuan li ,she ji jian li le 6chong bu tong de fang sheng tu bao jie gou kang chong shi mo xing ,cai yong ANSYS/FLUENTmo ni ruan jian dui mo xing jin hang shi yan fen xi ;sui hou cai yong 3Dda yin ji shu da yin chu shi ti fang sheng tu bao jie gou yang jian ,zai pen sha ji shang jin hang chong shi mo sun shi yan ,shi ti chong shi mo sun shi yan jie guo he mo ni shi yan jie guo bao chi yi zhi ,ji biao ming le shi yan de zheng que xing he ke kao xing ,you de dao le biao mian jie gou fen bu zui you de fang sheng tu bao jie gou kang chong shi mo xing 。gen ju hei cu wei xie zi bei bu de tu bao jie gou 、jie jian mo xing cheng de bu tong kuan du he gao du de Vxing cao jie gou ,wei tan jiu bu tong jie gou ji che cun can shu dui yang jian chong shi mo sun xing neng de ying xiang ,jin yi bu she ji le bu tong che cun xia de fang sheng tu bao 、cao fu ge jie gou yang jian ,jin hang le shi ti yang jian de chong shi mo sun shi yan ,de dao le ying xiang chong shi mo sun xing neng de zhu ci yin su 。wei tan jiu bu tong zhuai su he bu tong jiao du dui fang sheng yang jian chong shi mo sun xing neng de ying xiang ,jie ge fang sheng tu bao jie gou chong shi mo sun shi yan de zui you yang jian he fang sheng tu bao 、cao fu ge jie gou chong shi mo sun shi yan de zui you yang jian ,zai she ji yi ge kong bai shi yan yang jian jin hang dui bi shi yan ,fa xian fang sheng yang jian kang chong shi mo sun xing neng yao you yu kong bai shi yan yang jian kang chong shi mo sun xing neng ,bing ju yang jian zai bu tong zhuai su 、bu tong jiao du xia chong shi mo sun lv da zhi qu shi dou cheng zhi shu xing shi ,chu ci zhi wai ,yang jian de chong shi mo sun lv sui zhuai su 、jiao du de zeng da er zeng da ,ji yang jian zai bu tong zhuai su bu tong jiao du xia de chong shi mo sun lv dou shi zai di su 300 r/min、jiao du 30°shi zui di ,zai gao su 600 r/min、jiao du 90°shi zui da 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自吉林大学的陈文娜，发表于刊物吉林大学2019-06-25论文，是一篇关于半沙漠蝎子论文,体表结构特征论文,冲蚀磨损论文,数值模拟论文,仿生制造论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自吉林大学2019-06-25论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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