一、The behaviour of inlet roughness in lubrication of piston ring-cylinder liner（论文文献综述）
黄云磊,钟林,王国荣,魏刚,彭事超[1]（2021）在《表面织构润滑减摩的国内外研究现状及进展》文中研究表明表面织构是源自于自然界生物非光滑表面的微纳米结构,这些微观结构使得生物在进化过程中呈现出优异的自润滑和抗磨减摩性能。国内外研究也一致表明,表面织构是改善表界面摩擦学特性的一种有效手段,可使材料表面实现自润滑效果,并且能够减少摩擦磨损带来的机械设备提前失效和能源耗损。从表面织构的形态特征及其作用机制出发,对近年来表面织构在润滑减摩方面的国内外研究现状及进展进行调研分析。讨论了表面织构形状（规则织构、不规则织构等）、织构分布形式（全织构分布、部分织构分布等）、织构几何参数（深度、面积比、深径比等）、工况参数（载荷、速度等）等因素,对织构化表面润滑减摩性能的影响,同时总结了表面织构润滑减摩作用机制研究中面临的难题。提出未来应重点开展极端工况、混合润滑状态下多类型复合织构的润滑减摩作用机制,考虑动态磨损的表面粗糙度与织构协同作用润滑减摩规律和仿生微织构与涂层耦合作用下抗磨性能等方面的研究,从而进一步推动表面织构在润滑减摩领域的工程应用。
李海桥[2]（2020）在《基于SPH方法的活塞组-缸套间润滑油输运问题研究》文中研究表明绿色交通系统受材料科学、生产工艺以及配套服务设施的限制,很难在短时间内实现真正的普及,使用液体燃料的内燃机在未来几十年在各行各业将继续发挥重要作用。减少内燃机内部摩擦造成的机械损失已成为当下和今后主要攻克的难题之一,给内燃机各组件提供良好的润滑条件是最行之有效的方式,因此研究内燃机内部润滑油膜的输运机理,指导润滑油的开发和内燃机各组件的结构设计在学术上和工程上均有重要意义。在内燃机内部,活塞组与缸套间的摩擦损失占比最高,但活塞组与缸套间润滑油传输过程是一个极其复杂的瞬态过程,给实验研究带来很多困难。数值模拟为活塞组-缸套间润滑油输运过程研究提供了有效手段。在活塞裙部与缸套,活塞环岸以及活塞环与缸套间润滑油的输运过程伴随复杂的多相间相互作用,自由液面演化和润滑油膜的大变形行为,基于雷诺方程的经典润滑理论在计算涉及自由液面演化、外部强制作用下的润滑油膜大变形问题时会遭遇多重解或数值震荡等困难。光滑粒子动力学（SPH）作为一种纯拉格朗日无网格方法,在处理多相间界面移动,自由表面演化以及流体结构大变形等复杂流体问题有独特优势。本文利用Navier-Stokes方程描述润滑油膜的输运过程,首次采用弱可压SPH离散格式对活塞组-缸套间不同部位的润滑油输运过程进行求解。对Couette流动进行计算,与解析解对比验证SPH方法的计算精度。在活塞裙部全油膜润滑能有效降低活塞二阶运动和摩擦损失前提下,将活塞的往复运动简化为正弦移动边界,利用改进后的耦合动力边界条件处理活塞裙部和缸套与润滑油膜的相互作用。系统研究润滑油黏度、发动机转速、活塞往复运动的速度幅值以及活塞与缸套间间隙大小对润滑油输运过程的影响。利用活塞往复运动对润滑油的拖拽效应系统分析了不同油膜厚度下惯性力与粘性力对润滑油输运过程稳定性的影响。为新型润滑油的开发提供了理论基础。构建了普适性更强,系数方程具有最大值与最小值绝对值相等特点的粒子间作用力表面张力模型,结合改进的耦合动力边界构造了粒子间作用力固体表面浸润模型。对控油环和刮环间的活塞环岸结构进行简化,对活塞环岸上润滑油输运过程进行数值计算,结合表面张力、固体表面浸润特性、活塞环岸预先有无润滑油等几个方面对惯性力作用下的润滑油输运过程进行了系统分析。从活塞环岸结构,不同区域润滑油的压力分布、粒子分布等方面详细讨论了表面张力、粘性力、固体表面浸润特性对润滑油流体动力学行为的影响。研究表明SPH方法能有效缓解或避免传统方法在计算该类问题时的数值震荡问题。利用改进的耦合动力边界处理方法构建活塞环与润滑油、缸套与润滑油间的流固耦合模型,在考虑活塞二阶运动的情况下,对活塞环运动引起的润滑油输运过程进行了研究。系统研究了惯性力和粘性力对润滑油分布、压力分布以及速度场分布的影响。详细讨论了润滑油输运过程中涡的移动,润滑油在活塞环周围的的分离、融合以及积聚等流体动力学行为。系统分析了活塞环周围的压力分布、活塞环指定监测点压力随时间的变化,缸套附近的压力变化及其与润滑油粒子分布,自由表面演化间的关系,并对润滑油自由表面演化过程进行了系统分析。研究表明表面张力和润滑油膜惯性力共同作用下的自由表面演化过程和活塞环的拓扑结构对润滑油膜的分布有重要影响,为新型活塞环的研发提供了理论基础。本文为活塞组-缸套间的润滑问题研究提供了一种有效的计算方法,该方法克服了传统计算方法数值震荡和界面追踪的困难。通过研究各部位润滑油的流体动力学行为,可以指导新型机油的研发,为内燃机各组件拓扑优化提供理论依据,为内燃机内部提供更好的润滑条件（更理想的润滑油分布）提供理论指导。
闫芳硕[3]（2020）在《船用四冲程柴油机活塞环组工作特性研究》文中研究指明活塞环是柴油机的核心部件之一,起着密封燃烧室内气体、控制润滑油分布、传递燃烧热量与支撑活塞的作用。活塞环型线的优化设计可以进一步减少缸内的燃气泄漏量、降低柴油机摩擦损失、控制润滑油的消耗,并以此来提高柴油机效率。本文以4L20柴油机为研究对象,建立活塞环组动力学模型,研究柴油机运行过程中活塞环组的工作情况与活塞环型线参数对漏入曲轴箱气体、摩擦损失及润滑油消耗的影响,并在此基础上对活塞环型线进行优化。本文在如下几个方面进行了研究工作:（1）通过测量并计算得到4L20柴油机在1000rpm不同负荷状态下的运行数据,对活塞和缸套进行热变形分析,完成活塞的径向刚度分析,最终建立活塞环-缸套动力学润滑仿真模型。（2）得到4L20柴油机在运行过程中活塞环运行情况,第一道气环、第二道气环、油环外工作面总摩擦损失依次减小,平均值分别为2.49kW、1.07 kW、0.72 kW,一个气缸漏入曲轴箱气体平均值为3.67m3/h,整个工作循环惯性力甩油量平均值为1.79 g/h。（3）针对第一道气环、第二道气环、油环的结构参数,分析各参数对漏气、活塞环外工作面摩擦损失、惯性力甩油的影响规律。（4）分别改变第一道气环、第二道气环、油环的型线,研究各个参数改变后活塞环工作情况的变化,在考虑其联动效应后确定最终的活塞环优化型线,对三道活塞环同时进行优化,优化后第一道气环与油环外工作面摩擦损失、漏入曲轴箱气体减小较少,平均值分别由 2.49kW、0.72 kW、3.67m3/h 降低为 2.45 kW、0.60 kW、3.51m3/h,第二道气环摩擦损失、惯性力甩油降低明显,平均值分别由1.07 kW、1.79g/h降低为0.79 kW、0.65g/h。
刘星辰[4]（2020）在《燃烧运行状态下柴油机活塞—缸套组件间摩擦力的测量研究》文中认为作为内燃机燃烧做功的核心部件,活塞-缸套组件的摩擦润滑性能直接影响着整机的运行状态,其摩擦损失占内燃机总机械摩擦损失的40%-50%。因此,活塞-缸套组件的摩擦润滑研究一直是内燃机研究领域的重要方向。为深入研究活塞-缸套组件间的摩擦润滑状况,需要对其组件间摩擦力进行精确测量。到目前为止,多数关于压燃式内燃机的摩擦测量研究停留在了非燃烧状态下,未考虑燃烧压力等因素对活塞-缸套组件的影响。为此,本文基于浮动缸套法设计了新的摩擦测量试验机,通过系列台架试验开展燃烧状态下摩擦力的实时测量工作。本文首先阐述了浮动缸套法的基本原理,深入分析该方法实现所存在的难点,将浮动缸套的燃气密封问题作为研究的着力点。基于此目的,设计了主动密封装置,在理论上详细阐述了其主要组成结构及密封燃气的基本原理。其次,基于QCH1125型单缸柴油机和所选型号传感器,设计了新的浮动缸套、密封腔、缸体及外接油路和配气机构,利用UG软件建立三维模型后,与发动机原装零部件进行装配形成完整的摩擦测量试验机模型,通过运动学仿真验证所设计零部件与原机部件的匹配程度和整个摩擦测量试验机的运转状况。然后,将浮动缸套的三维模型单独取出,对其进行自由状态下的模态分析,通过对比仿真结果与模态试验数据,验证了模型的有效性。将同样的方法应用于浮动缸套、摩擦力传感器和缸体所构成的组合装置,通过施加约束,对浮动缸套进行约束状态下的模态分析,从而验证了该摩擦测量装置的合理性。随后,通过Matlab软件建立活塞环-缸套组件的仿真润滑模型,编写润滑程序进行相关计算,得到了不同工况下的活塞环-缸套组件间最小油膜厚度和摩擦力曲线,并深入研究分析其形成原因,为后续试验结果的对比提供依据。最后,设计搭建了摩擦测量试验台架,在不同工况下进行了摩擦力的测量工作,并将试验数据与仿真结果进行对比,研究分析活塞-缸套组件在燃烧运行状态下的摩擦润滑性能,从而验证了这种摩擦测量装置和方法的有效性和合理性,为之后的科研工作提供了指导和依据。
李彤阳[5]（2020）在《低速柴油机活塞环组润滑建模方法及供油策略优化研究》文中研究表明活塞环—缸套摩擦副是大功率船用低速柴油机的核心部套件之一,其润滑性能直接影响着低速柴油机的安全性、可靠性和经济性。本文以低速柴油机活塞环—缸套摩擦副为研究对象,在动力学与摩擦学耦合模型的基础上,开展给定滑油供给条件下的润滑建模研究,综合考虑润滑介质承载特性、低速柴油机热效应以及供油策略的影响,完成动态流量边界条件下的活塞环组润滑建模和供油策略的优化研究。在滑油供给充足的情况下,以活塞环的受力平衡方程为基础,结合活塞环运动学模型、流体润滑模型、窜气模型、微凸体接触模型以及摩擦力计算模型,建立了活塞环动力学与摩擦学耦合模型。在往复摩擦试验机上开展摩擦力的测试,以及在柴油机试验台上利用超声波测试技术进行油膜厚度的测量,利用试验结果验证所建立耦合模型的准确性。将该模型应用于低速柴油机活塞环—缸套摩擦副中,分别对气体压力分布、最小油膜厚度、表面承载力、摩擦力及摩擦损失等计算结果进行分析。针对低速柴油机喷注式润滑问题,在润滑油供给不充足的情况下,以活塞环动力学与摩擦学耦合模型为基础,建立了给定滑油供给条件的活塞环润滑模型。基于润滑油质量守恒定律推导出润滑区域油膜厚度的离散化显性表达式,与平均雷诺方程联立确定润滑求解区域的范围。分类讨论了求解区域变化时,平均雷诺方程中挤压润滑项的处理方式。选用最小油膜厚度或平均最小油膜厚度、瞬时摩擦损失功率评价不同滑油供给条件下表面粗糙度、活塞环型线对其润滑性能的影响。根据润滑油供给情况提出了分区域减小缸套表面粗糙度来降低摩擦损失功率的方法。在给定滑油供给条件下,利用固体颗粒承载理论,修正了活塞环受力平衡方程和摩擦力计算方程,建立了考虑固体颗粒承载特性的活塞环润滑模型。通过开展润滑油中含Si O2微粉的小样模拟试验,利用摩擦力试验数据验证了所建立模型的有效性。利用该模型开展固体颗粒属性对活塞环润滑性能影响的研究,并得知,当固体颗粒当量直径大于最小油膜厚度时,随着固体颗粒当量直径上升、质量浓度提高、屈服强度增大、密度减小,导致最小油膜厚度、固体颗粒承载力以及总摩擦力逐渐增大。通过建立水冷缸套的传热分析模型得出缸套的温度场和热变形量,确定了活塞环润滑模型的热边界;利用实测的润滑油粘度数据与四种粘度-温度经验公式的预测值进行比较,最终选取ASTM公式用于低速柴油机缸内润滑油粘温特性的表征。在已建立润滑模型的基础上,分别探究润滑模型的热边界、润滑油的粘温效应对活塞环润滑性能的影响。结果表明,低速柴油机热效应导致了最小油膜厚度降低,润滑油膜承载力下降,微凸体承载力和固体颗粒承载力增大;润滑油粘温特性对活塞环润滑性能的影响大于缸套热变形对活塞环润滑性能的影响。通过给定低速柴油机供油策略与活塞环组润滑区域进口位置的油膜厚度关系,建立了动态流量边界条件下的活塞环组润滑模型,开发适用于低速柴油机活塞环组—缸套摩擦副的润滑性能仿真软件。利用该软件开展供油策略的优化研究,结果表明,初始供油量对活塞环组的润滑性能影响最为显着;循环供油策略中各因素对活塞环组润滑性能影响的主次顺序为供油位置、供油宽度、滑油供给率、供油比例。基于上述结论,完成了某型低速柴油机的供油策略优化研究。
王群[6]（2020）在《活塞环-缸套摩擦学系统的低摩擦设计》文中认为活塞环—缸套系统的摩擦性能对内燃机的寿命和性能有着重大的影响,对其进行低摩擦设计具有重要的技术和经济价值。本文开展了如下的研究工作:（1）针对活塞环的摩擦问题建立了一系列的模型。基于气体经由小孔泄露的等熵流量模型建立了气体流动模型。基于内燃机的运动模型,润滑油粘度模型,微凸体接触理论,平均雷诺方程,受力平衡等建立了活塞环-缸套润滑模型。基于平均雷诺方程,微凸体接触理论和Archard模型建立了活塞环-缸套摩擦磨损模型。（2）开发了活塞环-缸套模型的数值分析方法。针对强制边界条件下的雷诺方程,分析了其解空间是如何被张成的。并基于此提出了强制边界条件下一维雷诺方程的求解方法。参照常规雷诺边界条件下的雷诺方程求解方式,提出了寻边算法。将寻边算法强化为边界外推方法,证明了该方法的有穷性,并同时证明了雷诺方程在原有的数值化雷诺边界条件下必然存在至少一个的准确解。（3）对活塞环—缸套摩擦学系统的润滑性能进行了单参数的影响分析。结合Isight和遗传算法对活塞环—缸套摩擦副的润滑性能进行了多参数多目标的最优化设计。参照已有的工作经验,建立了活塞环-缸套摩擦学系统的仿真与优化手段。针对仿真与优化中的核心问题——雷诺方程的求解,证明了工程上所使用的边界条件解的存在性;提出了快速一维雷诺方程的求解方式,并计算了其算法复杂度,证明了其有穷性。利用上述工作结果对活塞环-缸套摩擦学系统进行了仿真与优化,并对结果进行了一定分析。
朱世新[7]（2019）在《表面织构活塞环与纳米润滑油协同润滑机理研究》文中认为随着国家节能减排措施的深入推进,对内燃机能源效率和排放标准提出了更高要求。活塞环-缸套是内燃机中最重要的摩擦副,其润滑性能好坏将对内燃机的动力性、经济性以及可靠性产生直接的影响。因此,开展活塞环润滑性能的研究对提高内燃机整机效率、增加可靠性、延长使用寿命均具有重要的意义。本文基于平均Reynolds方程,建立了单列织构活塞环-缸套摩擦副流体动压润滑数值模型。在模型中考虑了Reynolds出口边界条件、微凸体接触模型、活塞环动力学模型、织构活塞环油膜厚度模型及纳米润滑油流变特性模型等。通过试样制备开展了相关的实验验证。测试结果与仿真结果具有较好的一致性,验证了所建数值模型的正确性与计算精度。在此基础上,以某型汽油机第一道活塞环为研究对象,开展了标定工况下表面织构与纳米润滑油对活塞环润滑性能影响的研究。研究结果表明,表面织构在活塞环与缸套之间形成了多个油楔,提供一定的承载能力,能有效促进流体动压润滑。但由于有效接触面积的减小会导致磨损增加;纳米颗粒的加入增加了润滑油粘度与密度,减小磨损,但同时也会导致流体粘性剪切力的增加。基于上述研究结果,进一步对表面织构参数进行优化,进而研究表面织构与纳米润滑油之间协同作用。研究结果表明,为了减小摩擦磨损,纳米颗粒浓度应控制在一定范围内,并且存在最优的协同润滑模型。本文引入表面织构和纳米润滑油,并首次考虑两者之间的协同润滑关系,所开展的研究工作为提高活塞环摩擦润滑性能提供了新的思路。
王刚[8]（2019）在《考虑受限固体颗粒的混合润滑理论建模与光学原位观察》文中研究说明在工程实际中,油脂润滑零件如齿轮、轴承和蜗轮蜗杆等,在低速重载以及使用低粘度润滑油的条件下均工作在混合润滑状态。近年来人们对于混合润滑的认识逐渐深入,认为在接触区同时存在薄膜润滑、边界润滑和流体润滑的润滑状态即为混合润滑。而在实际接触过程中,又由于存在磨损磨粒、固体颗粒润滑介质、研磨颗粒以及外界环境中窜入的沙尘颗粒等,这些往往构成含有第三体的混合润滑系统。本文基于自回归模型,通过二维数字滤波技术和快速傅里叶变换,用计算机模拟生成高斯粗糙表面和粗糙接触状态。采用修正的平均流量雷诺方程、G-T接触模型和液-固二相流模型建立了含有第三体颗粒的混合润滑模型,研究了颗粒对于点接触混合润滑摩擦特性的影响。模型通过G-T接触模型计算相对粗糙表面接触的微凸体承载受力与微凸体接触真实面积,通过液-固二相流模型计算颗粒所产生的承载与剪切力,通过平均流量雷诺方程计算润滑油膜的流体承载和摩擦力,且根据上述承载计算表面弹性变形以及膜厚。随后可以计算出含颗粒混合接触表面的摩擦力与摩擦系数。本文从宏观角度考虑了润滑界面存在颗粒的实际情况,改进了以往混合润滑模型忽略颗粒影响的情况。为了验证模型的准确性,故基于光学原位法进行往复摩擦试验。试验内容主要介绍了往复摩擦试验台的搭建,测量与控制系统原理,试验方案与基本步骤。试验分析了颗粒在混合摩擦界面的排布与运动规律,并就试件表面均方根粗糙度、颗粒浓度、滑动速度和载荷四个因素对于混合润滑摩擦特性的影响进行分析。本研究通过提出相应的理论模型和计算方法来确定含有颗粒的混合润滑摩擦特性,在基于粗糙表面的受限空间中,考虑了颗粒体的弹塑性变形,对机械摩擦表面的颗粒作用进行了探讨,为相关研究工作提供理论和试验方法的探索。
刘广胜[9]（2019）在《内燃机活塞组件-缸套摩擦副润滑油输送和润滑研究》文中研究表明活塞组—缸套摩擦副润滑分析在内燃机活塞组件设计中占有极其重要的地位。目前的研究一般选择富油条件或者某种特定的边界条件,未能考虑活塞组件—缸套间的润滑油流动状况及润滑油供给状况对摩擦副润滑分析的影响。润滑油供给是决定润滑状况的关键因素,在分析润滑油供给的基础上建立边界条件并进行活塞组件—缸套的润滑分析,可以获得其真实润滑特性。本文以某四行程内燃机为对象,根据润滑油在活塞组件—缸套系统中流动和对各摩擦副供油状况的影响,建立活塞裙部与各活塞环润滑分析的边界条件,对各活塞环和活塞裙部的润滑性能及润滑油在气缸中的输送和消耗进行了研究。本文的主要研究工作和成果包括:1)根据内燃机缸套表面飞溅润滑特点,确定活塞裙部润滑油供给条件,通过求解润滑基本方程和活塞二阶运动方程,获得了活塞裙部的最小油膜厚度等润滑特性参数及润滑油输送特性。内燃机负荷和转速对活塞裙部的润滑特性、润滑油输送都有一定影响。2)从油环的结构入手,分析了各活塞行程中润滑油流过油环的特点,计算了油环—缸套间的最小油膜厚度等参数,研究了油环上方环岸区域的润滑油量在整个活塞行程的变化特点和油环控制润滑油向活塞上止点的输送过程。在活塞单个行程中,行程中部的油环油膜厚度和油膜压力较大,上、下止点附近较小;油环摩擦力和摩擦功率则在行程中部较小,上、下止点附近较大。油环是控制润滑油向活塞上止点输送的关键。根据刮油环的结构特点,分析了其在各活塞行程的最小油膜厚度等润滑特性,以及活塞上、下行程润滑油流过刮油环的流量与变化特点。刮油环的润滑特性在上下行程不对称,活塞下行时流过刮油环的润滑油流量较小,活塞上行时流过刮油环的润滑油流量较大。选择不同的润滑油进口油膜厚度,研究了气环—缸套间的最小油膜厚度等润滑特性参数随内燃机转速和润滑油进口油膜厚度的变化特点。不同内燃机工况和进口油膜厚度条件的气环润滑特性的变化规律各不相同。3)根据内燃机活塞环组的组成,研究了内燃机活塞组件与缸套间的润滑油流动及润滑油在缸套表面的蒸发过程,分析了活塞下行时刮油环—气环之间环岸的润滑油量、气环经过后在缸套表面的残留润滑油膜厚度、活塞上行时气环的进口油膜厚度,在此基础上对各活塞环进行了润滑特性分析。和完全富油状况对比,考虑润滑油流动、消耗和输送状况下的环组中各活塞环润滑特性参数差别明显。4)通过仿真和试验研究了气缸中的润滑油消耗,相同时间内燃机润滑油消耗量随内燃机负荷的增加而增大;试验结果验证了内燃机负荷变化对润滑油流动和消耗的影响。
马旋[10]（2018）在《表面织构参数对活塞/缸套摩擦副润滑行为的影响及优化方法研究》文中认为活塞组件是往复设备中最典型和最重要的运动部件之一,往复设备缸套/活塞系统的润滑特性直接影响机械设备的滑油消耗量、泄漏量、振动特性、磨损以及摩擦产生的能源消耗率。机械设备良好的摩擦学性能不仅能够有效的降低摩擦损失,延长零部件和设备的使用寿命,还能对设备的振动噪声和有害物排放起到一定的抑制作用。应用表面织构改善活塞/缸套摩擦副的润滑特性是提高其运行可靠性、经济性的有效方法。因此探究表面织构的作用机理与设计规律对往复设备的可靠性与经济性设计具有重要的意义和广阔的应用前景。本文以往复设备活塞/缸套摩擦副为研究对象,以卡特皮勒公司往复式斜盘泵和福特汽车公司发动机为具体载体,建立了动压润滑和混合润滑两种润滑状态下活塞/缸套的润滑模型,综合考虑摩擦副的几何参数、运行工况、表面织构的尺寸、深度、密度、分布、类型等参数,探究了表面织构的作用机理,研究了表面织构对活塞润滑特性的影响,并初步尝试了运用人工智能手段对表面织构设计参数进行优化分析。针对动压润滑状态,以卡特皮勒公司往复式斜盘泵为研究对象,建立了变计算域、移动边界的瞬态动压润滑模型,提出了不同结构的往复式斜盘泵活塞/缸套润滑状态的统一求解方法,通过与文献结果的对比,验证了求解方法的准确性。通过对比两种典型的斜盘泵摩擦学特性,研究了活塞/缸套间隙和缸套长度对活塞/缸套间最小油膜厚度、平均流体压力、流体摩擦力以及活塞倾斜角的影响,研究发现,增大缸套的长度有利于斜盘泵安全稳定的运行,但同时会导致摩擦力和摩擦功损失增大,因此,探究活塞表面织构设计方法来降低摩擦损失十分必要。基于变计算域、移动边界的活塞瞬态润滑模型,通过参数化分析,得到了表面织构的类型、位置、尺寸、深度等因素的对活塞润滑特性的影响,并根据影响规律,对比分析了沟槽和凹坑两种织构的特点,提出了阶梯式多重沟槽设计方案和沟槽凹坑组合设计方案,组合织构设计方案能够较大程度的提高油膜承载能力。相比之下,阶梯式多重沟槽设计方案在降低摩擦力方面略有优势,其最大的特点就是加工容易且精度较高。活塞/缸套摩擦功损失降低了13%左右。针对混合润滑状态,以福特公司内燃机活塞环/缸套为研究对象,根据表形貌的测试数据和材料特性参数,建立了真实形貌参数下的微凸体接触力、接触面积与微凸体间隙之间的对应关系,完善了现有的活塞环/缸套混合润滑模型,得到了活塞环/缸套摩擦学特性。通过与合作单位开展的初期实验研究,初步探讨了活塞环/缸套表面织构的设计方法,其结果表明,表面织构作为改善活塞环/缸套润滑特性的手段,其作用效果取决于设计方案是否合理,设计参数是否优化,因此综合考虑表面织构几何参数、运行工况等,系统的研究活塞环/缸套表面织构设计方法十分重要。基于考虑表面真实粗糙度混合润滑模型,探究了活塞环表面织构作用机理,并分别就活塞环表面织构、缸套表面织构设计方法展开研究,得到了表面织构设计的规律,研究发现,对于表面织构的设计位置,表面织构位于活塞环中部时微凸体承载力急剧下降,油膜厚度减小,故应避免将织构设计到最小油膜厚度附近,当沟槽位于活塞环型线两端时,对活塞环的润滑特性基本没有影响;对于表面织构的深度,活塞环和缸套表面织构的深度都存在最优值,可以使其作用效果最大化,选择合理的设计参数,能够显着地降低摩擦损失。论文提出的表面织构组合设计方案在保证流体承载力不下降的同时,使得活塞环/缸套表面摩擦功损失降低了10%左右。综合考虑摩擦副的几何参数、运行工况,表面织构设计参数时,将引入至少8个自由度,系统复杂程度显着增加,仅仅依靠参数化分析无法找到织构设计的最优解集,也不能满足优化设计的要求。因此,本文最后初步尝试了运用人工智能手段对表面织构设计参数进行优化分析。采用Kriging模型,建立了活塞几何参数、运行工况参数与润滑特性之间的映射关系,并通过与仿真结果对比,验证了模型的准确性。在此基础上,基于往复式斜盘泵变计算域移动边界瞬态动压润滑模型,考虑了活塞的往复运动和旋转运动,建立了不同的沟槽位置、宽度、深度与活塞的最小油膜厚度和最大摩擦力的映射关系。应用上述预测模型,给出了目标函数最优解集下的沟槽设计参数。
二、The behaviour of inlet roughness in lubrication of piston ring-cylinder liner（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、The behaviour of inlet roughness in lubrication of piston ring-cylinder liner（论文提纲范文）
（1）表面织构润滑减摩的国内外研究现状及进展（论文提纲范文）
| 1 表面织构摩擦及润滑性能的影响因素 |
| 1.1 表面织构形状的影响 |
| 1.2 表面织构分布形式的影响 |
| 1.3 表面织构几何参数的影响 |
| 1.4 工况参数的影响 |
| 2 表面织构的润滑减摩机制 |
| 3 总结与展望 |
（2）基于SPH方法的活塞组-缸套间润滑油输运问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 活塞组-缸套间润滑问题概述 |
| 1.2.1 活塞裙部-缸套间的润滑 |
| 1.2.2 活塞环-缸套间的润滑 |
| 1.2.3 活塞环岸 |
| 1.2.4 润滑油膜中的自由表面行为 |
| 1.2.5 基于雷诺方程的经典润滑理论介绍 |
| 1.3 活塞组-缸套间润滑问题的研究进展 |
| 1.3.1 实验研究 |
| 1.3.2 数值模拟研究 |
| 1.3.3 SPH方法在润滑问题中的应用 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第二章 润滑油输运问题的SPH理论及数值处理方法 |
| 2.1 SPH方法的基本原理 |
| 2.1.1 核近似 |
| 2.1.2 粒子近似 |
| 2.2 光滑函数 |
| 2.2.1 光滑函数的性质 |
| 2.2.2 经典核函数 |
| 2.3 流体力学控制方程 |
| 2.3.1 连续介质力学控制方程 |
| 2.3.2 控制方程的离散 |
| 2.3.3 压力求解方法 |
| 2.3.4 人工粘性 |
| 2.4 提高数值精度的方案 |
| 2.4.1 周期性密度修正 |
| 2.4.2 核梯度修正 |
| 2.5 边界处理 |
| 2.6 时间积分 |
| 2.6.1 蛙跳格式 |
| 2.6.2 预估校正格式 |
| 2.6.3 CFL条件 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于SPH方法的活塞裙部-缸套全油膜润滑下的润滑油输运研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型的建立 |
| 3.3 SPH方法的改进 |
| 3.4 结果及分析 |
| 3.4.1 SPH方法的验证 |
| 3.4.2 粘性的影响 |
| 3.4.3 转速的影响 |
| 3.4.4 速度幅值的影响 |
| 3.4.5 综合分析 |
| 3.4.6 典型的速度分布 |
| 3.4.7 间隙高度的影响 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 粒子间作用力表面张力模型建立及其应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 粒子间作用力表面张力模型 |
| 4.3 计算结果及分析 |
| 4.3.1 光滑长度的影响 |
| 4.3.2 径向物理性质的影响 |
| 4.3.3 总动能的影响 |
| 4.3.4 粒子间作用力模型引起的应力不稳定性 |
| 4.3.5 浸润现象模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于SPH方法的活塞环岸润滑油输运数值研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 活塞环岸润滑油膜的特征 |
| 5.3 计算结果与分析 |
| 5.3.1 平板上预先不存在润滑油 |
| 5.3.2 平板上预先有润滑油 |
| 5.3.3 活塞环岸上的润滑油输运 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于SPH方法的活塞环润滑的数值研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算模型 |
| 6.3 计算结果及分析 |
| 6.3.1 润滑油压力及速度变化 |
| 6.3.2 活塞环前缘润滑油的积聚 |
| 6.3.3 涡的运动 |
| 6.3.4 监测点的压力演化过程 |
| 6.3.5 活塞环周围的压力分布 |
| 6.3.6 缸套附近的压力分布 |
| 6.3.7 自由液面的变化 |
| 6.3.8 讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 SPH方法的改进 |
| 7.2 SPH方法的应用 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）船用四冲程柴油机活塞环组工作特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 船用四冲程柴油机活塞环组工作特性研究的国内外现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本课题研究的目标及内容 |
| 2 基本理论与方程 |
| 2.1 活塞环受力情况 |
| 2.1.1 活塞环径向受力与运动 |
| 2.1.2 活塞环轴向受力与运动 |
| 2.2 活塞环-缸套润滑状态 |
| 2.3 活塞环漏气模型 |
| 2.4 润滑油消耗模型 |
| 3 建立活塞环-缸套动力学润滑模型 |
| 3.1 4L20柴油机全局数据 |
| 3.2 Hypermesh中对活塞进行径向刚度分析 |
| 3.3 ANSYS中进行活塞和缸套的热变形分析 |
| 3.3.1 活塞热态轮廓 |
| 3.3.2 缸套热态轮廓 |
| 3.4 活塞环型线与参数 |
| 3.4.1 气环型线参数 |
| 3.4.2 油环型线参数 |
| 3.5 在EXCITE PR中建立活塞环-缸套动力学润滑仿真模型 |
| 4 仿真结果分析 |
| 4.1 活塞环轴向受力与运动 |
| 4.2 活塞环径向受力 |
| 4.3 100%负荷下活塞环外工作面最小油膜厚度与轴向摩擦损失 |
| 4.4 漏入曲轴箱的气体 |
| 4.5 润滑油消耗 |
| 4.6 25%和100%负荷下活塞环外工作面轴向摩擦损失 |
| 5 活塞环型线对活塞环运行的影响与优化 |
| 5.1 第一道气环 |
| 5.1.1 第一道气环不同型线指数下运动变化 |
| 5.1.2 第一道气环不同径向厚度下运动变化 |
| 5.1.3 第一道气环不同偏移量下运动变化 |
| 5.1.4 第一道气环不同桶面高度下运动变化 |
| 5.1.5 第一道气环不同桶面凸度下运动变化 |
| 5.2 第二道活塞环不同型线的影响 |
| 5.2.1 第二道气环不同型线指数下运动变化 |
| 5.2.2 第二道气环不同径向厚度下运动变化 |
| 5.2.3 第二道气环不同偏移量下运动变化 |
| 5.2.4 第二道气环不同桶面高度下运动变化 |
| 5.2.5 第二道气环不同桶面凸度下运动变化 |
| 5.3 油环 |
| 5.3.1 油环不同刮油刃型线指数下运动变化 |
| 5.3.2 油环不同径向厚度下运动变化 |
| 5.3.3 油环不同刮油刃间距下运动变化 |
| 5.3.4 油环不同刮油刃偏移量下运动变化 |
| 5.3.5 油环不同刮油刃桶面高度下运动变化 |
| 5.3.6 油环不同刮油刃桶面凸度下运动变化 |
| 5.4 优化型线与计算结果 |
| 5.4.1 优化第一道气环后各活塞环工作情况变化 |
| 5.4.2 优化第二道活塞环后活塞环工作情况变化 |
| 5.4.3 优化油环后活塞环工作情况变化 |
| 5.4.4 优化所有活塞环后工作情况变化 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（4）燃烧运行状态下柴油机活塞—缸套组件间摩擦力的测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 |
| 1.2 活塞-缸套组件的摩擦润滑研究 |
| 1.3 活塞-缸套组件的摩擦测量研究 |
| 1.4 课题的提出及来源 |
| 1.5 本文主要研究内容及意义 |
| 第二章 浮动缸套法及主动密封装置简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 浮动缸套法 |
| 2.3 主动密封装置构成及原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 摩擦测量试验机的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 力传感器选型 |
| 3.2.1 力传感器概述 |
| 3.2.2 力传感器选型 |
| 3.3 浮动缸套的设计 |
| 3.4 密封腔的设计 |
| 3.5 缸体的设计 |
| 3.5.1 缸体下半部分的设计 |
| 3.5.2 缸体上半部分的设计 |
| 3.6 气路系统的设计 |
| 3.7 外接机油路的设计 |
| 3.8 凸轮轴、摇臂座等配气机构的改制 |
| 3.9 摩擦测量试验机整体模型的建立与装配 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 浮动缸套的模态分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模态分析 |
| 4.2.1 基本概念 |
| 4.2.2 基本理论 |
| 4.3 自由状态下的模态分析 |
| 4.3.1 Hypermesh软件介绍 |
| 4.3.2 有限元模型建立 |
| 4.3.3 模态分析 |
| 4.4 自由状态下的模态试验 |
| 4.4.1 模态试验简介 |
| 4.4.2 模态试验设计 |
| 4.4.3 模态试验结果及分析 |
| 4.5 约束状态下的模态分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 润滑模型的建立及仿真结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基本假设 |
| 5.3 润滑模型的建立 |
| 5.3.1 基本理论 |
| 5.3.2 润滑模型的求解 |
| 5.4 仿真结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 摩擦测量试验台架搭建及试验数据分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验目的 |
| 6.3 试验设备 |
| 6.3.1 倒拖试验系统 |
| 6.3.2 主动密封系统 |
| 6.3.3 数据采集系统 |
| 6.4 试验方案 |
| 6.5 试验结果及分析 |
| 6.6 仿真润滑模型的验证 |
| 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 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）低速柴油机活塞环组润滑建模方法及供油策略优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 活塞环动力学与摩擦学耦合研究进展与现状 |
| 1.3 活塞环润滑油供给问题研究进展与现状 |
| 1.4 固体颗粒承载特性研究进展与现状 |
| 1.5 热效应对活塞环润滑特性影响的研究进展与现状 |
| 1.6 设计参数优化研究进展及现状 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 第2章 活塞环动力学与摩擦学耦合建模研究 |
| 2.1 活塞环—缸套摩擦副的仿真模型 |
| 2.1.1 活塞环受力分析 |
| 2.1.2 活塞环轴向运动学分析 |
| 2.1.3 活塞环摩擦学计算模型 |
| 2.2 仿真模型的数值求解流程 |
| 2.2.1 平均雷诺方程离散化 |
| 2.2.2 数值求解 |
| 2.2.3 求解流程 |
| 2.3 试验验证 |
| 2.3.1 摩擦力测试 |
| 2.3.2 最小油膜厚度测量 |
| 2.4 活塞环润滑性能分析 |
| 2.4.1 计算输入参数 |
| 2.4.2 计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 滑油供给条件下的活塞环润滑研究 |
| 3.1 润滑油质量控制方程 |
| 3.1.1 活塞环润滑区域的划分 |
| 3.1.2 润滑油入口区域控制方程 |
| 3.1.3 润滑核心区域控制方程 |
| 3.1.4 润滑油出口区域控制方程 |
| 3.2 数值求解 |
| 3.2.1 润滑油入口区域 |
| 3.2.2 润滑核心区域 |
| 3.2.3 润滑油出口区域 |
| 3.2.4 挤压润滑项的处理 |
| 3.2.5 收敛判定条件 |
| 3.3 模型验证 |
| 3.4 滑油供给条件下的活塞环润滑性能分析 |
| 3.4.1 润滑油供给量的影响 |
| 3.4.2 表面粗糙度的影响 |
| 3.4.3 型线曲率半径的影响 |
| 3.4.4 型线圆心高度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑固体颗粒承载特性的活塞环润滑研究 |
| 4.1 固体颗粒承载模型 |
| 4.1.1 单一颗粒接触模型 |
| 4.1.2 多颗粒统计分布模型 |
| 4.1.3 颗粒承载力与摩擦力计算模型 |
| 4.2 试验验证 |
| 4.2.1 试验试件 |
| 4.2.2 试验结果 |
| 4.3 颗粒属性对活塞环润滑特性影响的研究 |
| 4.3.1 当量直径对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.2 质量浓度对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.3 密度对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.4 屈服强度对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.5 弹性模量对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.6 泊松比对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 考虑低速柴油机热效应的活塞环润滑研究 |
| 5.1 水冷缸套的传热基础理论 |
| 5.1.1 流体控制方程 |
| 5.1.2 固体控制方程 |
| 5.2 水冷缸套的传热分析 |
| 5.2.1 缸套计算模型的建立 |
| 5.2.2 传热模型的求解 |
| 5.2.3 计算结果及验证 |
| 5.3 润滑油粘度—温度特性的实验研究 |
| 5.3.1 实验设备及工况 |
| 5.3.2 实验过程 |
| 5.3.3 实验结果及分析 |
| 5.4 热效应对活塞环润滑特性影响的研究 |
| 5.4.1 热效应对最小油膜厚度的影响 |
| 5.4.2 热效应对表面承载力的影响 |
| 5.4.3 热效应对摩擦力的影响 |
| 5.4.4 热效应对摩擦损失功率的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 低速柴油机活塞环组供油策略优化研究 |
| 6.1 动态流量边界条件下的活塞环组润滑模型 |
| 6.1.1 考虑初始供油策略的活塞环进口位置油膜厚度 |
| 6.1.2 考虑循环供油策略的活塞环进口位置油膜厚度 |
| 6.2 低速柴油机活塞环组润滑性能仿真软件的开发 |
| 6.2.1 软件开发基本思路与设计方案 |
| 6.2.2 软件各模块界面简介 |
| 6.2.3 软件的主要功能 |
| 6.3 供油策略对活塞环组润滑特性影响的研究 |
| 6.3.1 初始供油量对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.3.2 循环供油量对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.3.3 供油位置对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.3.4 供油宽度对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.3.5 供油比例对活塞环组润滑性能的影响 |
| 6.4 基于正交分析方法的供油策略优化研究 |
| 6.4.1 正交仿真结果的直观分析 |
| 6.4.2 正交仿真结果的方差分析 |
| 6.4.3 优化结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 1 全文总结 |
| 2 创新点 |
| 3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）活塞环-缸套摩擦学系统的低摩擦设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 润滑仿真研究现状 |
| 1.2.2 活塞环摩擦学研究现状 |
| 1.2.3 研究现状总结 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 活塞环—缸套系统的润滑建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动力学模型 |
| 2.3 气体流动模型 |
| 2.4 活塞环受力平衡模型 |
| 2.5 平均雷诺方程 |
| 2.5.1 平均雷诺方程的定义 |
| 2.5.2 流量因子与接触因子的计算方式 |
| 2.6 润滑油粘度模型 |
| 2.7 摩擦功耗及磨损计算 |
| 2.7.1 流体摩擦功耗 |
| 2.7.2 微凸体接触模型 |
| 2.7.3 磨损模型 |
| 2.8 活塞环的轮廓模型 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 活塞环—缸套系统的仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 活塞环模型的数值求解 |
| 3.2.1 气体流动分析 |
| 3.2.2 油膜厚度求解方法 |
| 3.3 雷诺方程解的存在性、迭代速度判据、求解方法及其有穷性 |
| 3.3.1 雷诺方程离散方式、迭代法及其速度判据 |
| 3.3.2 寻边算法 |
| 3.3.3 外推法 |
| 3.3.4 测试 |
| 3.4 一种新的雷诺方程边界条件定义方式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 不同参数对活塞环润滑状况的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 程序运行参数及参考例运行结果 |
| 4.2.1 运行参数 |
| 4.2.2 运行结果 |
| 4.3 活塞环参数对活塞环润滑性能的影响 |
| 4.3.1 一环参数对润滑性能的影响 |
| 4.3.2 二环参数对润滑性能的影响 |
| 4.3.3 油环参数对润滑性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 活塞环—缸套系统低摩擦设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Isight与遗传算法 |
| 5.3 优化结果 |
| 5.3.1 一环最优化设计 |
| 5.3.2 二环最优化设计 |
| 5.3.3 油环最优化设计 |
| 5.4 活塞环性能对比实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（7）表面织构活塞环与纳米润滑油协同润滑机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 活塞环-缸套润滑研究现状 |
| 1.4 全文主要工作内容 |
| 2 表面织构活塞环流体润滑数值建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 表面织构活塞环几何模型 |
| 2.3 流体动压润滑数值模型 |
| 2.4 润滑油流变特性 |
| 2.5 粗糙接触模型 |
| 2.6 活塞环动力学 |
| 2.7 摩擦力和摩擦损失 |
| 2.8 数值求解方法 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 实验研究及数值模型验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.3 实验装置及试验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 表面织构和纳米润滑油对活塞环润滑性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 表面织构对活塞环-缸套润滑性能影响 |
| 4.3 CuO纳米润滑油对活塞环-缸套润滑性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 表面织构与纳米润滑油协同润滑性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 活塞环表面织构参数优化 |
| 5.3 表面织构与纳米润滑油协同润滑分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）考虑受限固体颗粒的混合润滑理论建模与光学原位观察（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 混合润滑研究现状 |
| 1.2.1 混合弹流润滑研究进展 |
| 1.2.2 粗糙表面接触研究进展 |
| 1.2.3 润滑中颗粒影响的研究进展 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 考虑颗粒的混合润滑模型建立与改进 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 表面接触模型 |
| 2.2.1 虚拟高斯表面生成 |
| 2.2.2 Hertz点接触弹性理论 |
| 2.2.3 G-T接触模型 |
| 2.3 液-固二相流模型 |
| 2.4 弹性流体润滑模型 |
| 2.4.1 平均流量雷诺方程 |
| 2.4.2 流量因子 |
| 2.4.3 边界条件 |
| 2.4.4 表面弹性变形与膜厚方程 |
| 2.5 混合润滑模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 考虑颗粒的混合润滑的数值计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限差分法 |
| 3.3 雷诺方程无量纲化与差分 |
| 3.3.1 平均雷诺方程无量纲化 |
| 3.3.2 平均雷诺方程离散化 |
| 3.4 膜厚方程和载荷平衡方程的离散化 |
| 3.5 计算流程与结果分析 |
| 3.5.1 数值计算流程 |
| 3.5.2 工况参数 |
| 3.5.3 结果讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 含有颗粒的混合润滑微观试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设备 |
| 4.2.1 试验机整体设计要求 |
| 4.2.2 试验机整体结构 |
| 4.2.3 试验机测量与控制系统 |
| 4.2.4 采集程序与软件界面 |
| 4.3 试验材料与方案 |
| 4.3.1 试验试件与试验材料 |
| 4.3.2 试验方案 |
| 4.3.3 试验基本步骤 |
| 4.4 试验结果分析 |
| 4.4.1 混合润滑界面颗粒的运动 |
| 4.4.2 不同工况对于摩擦系数的影响 |
| 4.5 本章总结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）内燃机活塞组件-缸套摩擦副润滑油输送和润滑研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 摩擦学的发展及内燃机中的摩擦学问题 |
| 1.3 活塞组—缸套摩擦副润滑油流动与供给研究现状 |
| 1.4 活塞裙—缸套润滑的研究现状 |
| 1.5 活塞环—缸套润滑的研究现状 |
| 1.6 本文工作的关键技术和主要工作 |
| 第二章 活塞裙—缸套摩擦副润滑及润滑油流动分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数学模型和分析方法 |
| 2.2.1 润滑模型 |
| 2.2.2 微凸体接触模型 |
| 2.2.3 总摩擦力与摩擦功率 |
| 2.2.4 活塞二阶运动分析 |
| 2.2.5 润滑油流动分析 |
| 2.3 计算方法和流程 |
| 2.3.1 气缸压力和与相关计算参数的确定 |
| 2.3.2 Reynolds方程的求解 |
| 2.3.3 活塞二阶运动方程的求解 |
| 2.3.4 计算流程 |
| 2.4 结果和分析 |
| 2.4.1 相同负荷不同转速下裙部富油润滑特性 |
| 2.4.2 相同转速不同负荷下裙部富油润滑特性 |
| 2.4.3 不同工况下富油润滑特性对比分析 |
| 2.4.4 计及润滑油输送状况裙部润滑特性 |
| 2.4.5 活塞裙部润滑油流动 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 油环润滑及润滑油输送分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数学模型 |
| 3.2.1 润滑模型 |
| 3.2.2 油膜厚度方程 |
| 3.2.3 润滑油流量方程 |
| 3.2.4 油环受力平衡方程 |
| 3.2.5 摩擦力与摩擦功率 |
| 3.3 求解Reynolds方程的边界条件 |
| 3.4 计算方法与流程 |
| 3.5 结果与分析 |
| 3.5.1 最小油膜厚度 |
| 3.5.2 最大油膜压力 |
| 3.5.3 微凸体径向作用力 |
| 3.5.4 摩擦力和摩擦功率 |
| 3.5.5 润滑油输送 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 刮油环润滑及润滑油流动分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数学模型和分析方法 |
| 4.2.1 润滑模型 |
| 4.2.2 润滑油流量计算 |
| 4.2.3 刮油环受力分析 |
| 4.2.4 摩擦力与摩擦功率 |
| 4.3 求解Reynolds方程的边界条件 |
| 4.4 求解方法与流程 |
| 4.5 结果与分析 |
| 4.5.1 最小油膜厚度 |
| 4.5.2 最大油膜压力 |
| 4.5.3 微凸体径向作用力 |
| 4.5.4 摩擦力和摩擦功率 |
| 4.5.5 润滑油流动 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 气环润滑分析及润滑油在气环—缸套间的流动 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数学模型 |
| 5.2.1 润滑模型 |
| 5.2.2 油膜厚度方程 |
| 5.2.3 润滑油流量方程 |
| 5.2.4 气环受力平衡方程 |
| 5.2.5 摩擦力与摩擦功率 |
| 5.3 数值求解Reynolds方程的边界条件 |
| 5.4 求解方法与流程 |
| 5.5 结果与分析 |
| 5.5.1 最小油膜厚度 |
| 5.5.2 最大油膜压力 |
| 5.5.3 微凸体径向作用力 |
| 5.5.4 摩擦力和摩擦功率 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 考虑润滑油供给条件的活塞环组润滑分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数学模型和分析方法 |
| 6.2.1 基本假设 |
| 6.2.2 基本模型 |
| 6.2.3 润滑油流动关系 |
| 6.2.4 残余油膜厚度 |
| 6.2.5 活塞上行时气环进口油膜厚度的确定 |
| 6.3 求解Reynolds方程的边界条件 |
| 6.4 数值方法与流程 |
| 6.5 结果与分析 |
| 6.5.1 最小油膜厚度 |
| 6.5.2 最大油膜压力 |
| 6.5.3 微凸体径向作用力 |
| 6.5.4 摩擦力和摩擦功率 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 润滑油消耗的仿真与试验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 润滑油消耗分析 |
| 7.2.1 分析方法 |
| 7.2.2 残余油膜厚度 |
| 7.2.3 润滑油的蒸发质量流量 |
| 7.2.4 润滑油消耗 |
| 7.3 润滑油消耗试验研究 |
| 7.3.1 试验过程与方法 |
| 7.3.2 试验系统 |
| 7.3.3 试验结果与分析 |
| 7.4 小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
| 1 )参加的学术交流与科研项目 |
| 2 )发表的学术论文(含专利和软件着作权) |
（10）表面织构参数对活塞/缸套摩擦副润滑行为的影响及优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 表面织构作用机理研究现状 |
| 1.2.2 计算方法研究现状 |
| 1.2.3 表面织构参数对润滑行为影响研究现状 |
| 1.2.4 表面织构研究现状小结及问题的提出 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 变计算域的往复式斜盘泵瞬态动压润滑模型 |
| 2.1 变计算域瞬态动压润滑模型 |
| 2.1.1 活塞运动分析 |
| 2.1.2 活塞受力分析 |
| 2.1.3 活塞润滑模型 |
| 2.2 等位移步长求解方法 |
| 2.3 求解方法验证 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.4.1 泵C和泵V润滑特性对比分析 |
| 2.4.2 活塞/缸套间隙对润滑特性的影响 |
| 2.4.3 缸套长度对润滑特性的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 斜盘泵活塞表面织构设计参数对润滑特性的影响 |
| 3.1 控制方程 |
| 3.1.1 油膜厚度方程 |
| 3.1.2 表面织构作用效果表征方法 |
| 3.1.3 计算域网格数量对结果的影响 |
| 3.2 沟槽式表面织构设计参数研究 |
| 3.2.1 沟槽位置、宽度、深度对其摩擦学性能的影响 |
| 3.2.2 沟槽位置和宽度对活塞/缸套摩擦学性能的影响 |
| 3.2.3 沟槽位置和深度对活塞/缸套摩擦学性能的影响 |
| 3.2.4 沟槽纵横比对活塞/缸套摩擦学性能的影响 |
| 3.3 凹坑式表面织构设计参数研究 |
| 3.4 沟槽式和凹坑式两种表面织构摩擦学特性对比 |
| 3.5 表面织构设计方法在往复式斜盘泵活塞表面的应用 |
| 3.5.1 阶梯式多重沟槽设计方案 |
| 3.5.2 沟槽-凹坑组合式设计方案 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 考虑真实形貌的内燃机活塞环/缸套混合润滑模型 |
| 4.1 控制方程 |
| 4.1.1 活塞环运动方程 |
| 4.1.2 活塞环受力分析 |
| 4.1.3 油膜厚度方程 |
| 4.1.4 平均雷诺方程 |
| 4.1.5 粘度方程 |
| 4.1.6 活塞环润滑边界条件 |
| 4.2 考虑真实表面形貌的微凸体接触模型 |
| 4.3 混合润滑摩擦力模型 |
| 4.4 算例及验证 |
| 4.4.1 算例一 |
| 4.4.2 算例二 |
| 4.4.3 算例三 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 兼顾综合性能活塞环/缸套表面织构设计方法研究 |
| 5.1 活塞环表面织构作用机理研究 |
| 5.2 活塞环表面织构设计方案 |
| 5.2.1 表面织构的位置对活塞环摩擦学性能的影响 |
| 5.2.2 表面织构的尺寸对活塞环摩擦学性能的影响 |
| 5.2.3 表面织构的深度对活塞环摩擦学性能的影响 |
| 5.3 缸套表面织构设计方法研究 |
| 5.3.1 相对运动下活塞环表面织构分布规律研究 |
| 5.3.2 缸套表面织构分布规律对活塞环摩擦学性能的影响 |
| 5.3.3 缸套表面局部织构设计方案参数化研究 |
| 5.4 组合织构设计对活塞环/缸套摩擦副润滑特性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于机器学习的表面织构设计参数优化方法研究 |
| 6.1 Kriging分析模型 |
| 6.1.1 Kriging模型的理论 |
| 6.1.2 相关模型参数θ的选择 |
| 6.1.3 最优线性无偏估计 |
| 6.1.4 评估性参数描述 |
| 6.2 基于Kriging模型的活塞环润滑特性预测 |
| 6.2.1 不同的活塞环设计参数下润滑特性预测 |
| 6.2.2 不同运行工况下活塞环润滑特性预测 |
| 6.3 基于Kriging模型的斜盘泵活塞表面织构优化设计 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 1 全文总结 |
| 2 创新点 |
| 3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、The behaviour of inlet roughness in lubrication of piston ring-cylinder liner（论文参考文献）
- [1]表面织构润滑减摩的国内外研究现状及进展[J]. 黄云磊,钟林,王国荣,魏刚,彭事超. 表面技术, 2021
- [2]基于SPH方法的活塞组-缸套间润滑油输运问题研究[D]. 李海桥. 中北大学, 2020(10)
- [3]船用四冲程柴油机活塞环组工作特性研究[D]. 闫芳硕. 大连海事大学, 2020(01)
- [4]燃烧运行状态下柴油机活塞—缸套组件间摩擦力的测量研究[D]. 刘星辰. 太原理工大学, 2020(07)
- [5]低速柴油机活塞环组润滑建模方法及供油策略优化研究[D]. 李彤阳. 哈尔滨工程大学, 2020
- [6]活塞环-缸套摩擦学系统的低摩擦设计[D]. 王群. 上海交通大学, 2020(09)
- [7]表面织构活塞环与纳米润滑油协同润滑机理研究[D]. 朱世新. 华中科技大学, 2019(03)
- [8]考虑受限固体颗粒的混合润滑理论建模与光学原位观察[D]. 王刚. 合肥工业大学, 2019
- [9]内燃机活塞组件-缸套摩擦副润滑油输送和润滑研究[D]. 刘广胜. 合肥工业大学, 2019(03)
- [10]表面织构参数对活塞/缸套摩擦副润滑行为的影响及优化方法研究[D]. 马旋. 哈尔滨工程大学, 2018(06)