1. 本选题研究的目的及意义
随着汽车工业的迅速发展和环保法规的日益严格,对发动机性能提出了更高的要求,尤其是在节能减排方面。
缸套-活塞环摩擦副作为发动机中最为关键的摩擦副之一,其摩擦损失占发动机机械损失的比例高达40%-60%,因此降低缸套-活塞环摩擦副的摩擦损失对于提高发动机燃油经济性和降低排放具有重要意义。
凹槽作为一种有效的表面织构形式,近年来在改善摩擦学性能方面展现出巨大潜力。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者对表面织构改善摩擦学性能方面进行了大量的研究,并取得了一系列重要成果。
1. 国内研究现状
国内学者在表面织构方面做了大量研究,例如,清华大学的刘宇宏等人[1]针对凹槽织构在活塞环表面的应用进行了研究,发现合理的凹槽参数可以有效降低摩擦系数,改善润滑性能。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以缸套-活塞环切片摩擦副为研究对象,采用试验研究和数值模拟相结合的方法,探究凹槽宽度对缸套-活塞环切片摩擦副性能的影响规律。
1. 主要内容
1.制备不同凹槽宽度的缸套试样:利用激光加工技术在缸套表面加工不同宽度的凹槽,形成具有一定面积比例的表面织构。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用试验研究与数值模拟相结合的方法,具体步骤如下:
1.试验材料制备:根据缸套材料和尺寸要求,加工制备满足试验要求的缸套试样,并利用激光加工技术在缸套表面加工不同宽度的凹槽。
2.试验平台搭建:搭建往复式摩擦磨损试验平台,该平台主要包括加载系统、运动系统、润滑系统、数据采集系统等。
加载系统用于施加一定的法向载荷,运动系统用于控制试样的运动速度和行程,润滑系统用于提供润滑油,数据采集系统用于实时采集摩擦系数、温度等数据。
5. 研究的创新点
1.针对性地研究凹槽宽度对缸套-活塞环切片摩擦副性能的影响,弥补了现有研究在该领域的不足。
2.结合试验研究和数值模拟两种方法,从宏观和微观两个层面揭示凹槽宽度影响摩擦学性能的机制。
3.为缸套-活塞环摩擦副的优化设计提供理论依据和技术支持,推动节能环保型发动机的研发。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 刘凯,马彪,张俊,等.激光加工微织构对活塞环摩擦学性能的影响[J].摩擦学学报,2019,39(03):379-388.
2. 刘凯,马彪,张俊,等.凹槽织构对活塞环摩擦学性能的影响机理研究[J].摩擦学学报,2019,39(05):637-646.
3. 张俊,刘凯,王成,等.活塞环表面微织构摩擦学性能研究进展[J].摩擦学学报,2020,40(02):251-265.
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