项目简介
项目名称
整合涂层的仿生设计、知识关联与应用研究
项目批准号
50175099
学科分类
E050504
工程与材料科学部
_机械工程
_机械摩擦学与表面技术
_工程摩擦学与摩擦学设计
资助类型
工程与材料科学
负责人
汪久根
依托单位
浙江大学
批准年份
2001
起止时间
200201-200412
批准金额
20.00万元
摘要
本项目研究分为整合涂层的研究、仿生设计的研究、微载荷摩擦学研究与在轴承与齿轮中基本应用研究四个方面。研究了海螺壳、海葵、荷叶、皮肤与竹等的微结构，提出了整合涂层（包括梯度涂层、二元涂层、复合涂层、混合涂层、超晶涂层）的仿生设计原理和方法。用有限元方法分析了多种材料的单层涂层、双层涂层与整合涂层的Mises应力场和剪应力场，首次提出了球轴承的膜厚无量纲参数，提出最大剪应力发生在赫兹接触区边缘而非中心区；并分析了球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承的摩擦学性能。研制了一台微载荷的摩擦、磨损和润滑试验台，用其可在微载荷下进行摩擦学实验研究，获取了实验研究整合涂层摩擦学性能的新技术途径，用其也可研究带有涂层的机械零部件的摩擦学性能。实验研究了多种整合涂层的性能，测量了摩擦力矩、摩擦系数与温度的瞬时变化规律，特别是获得了起动阶段、停车阶段的摩擦学动态特性，分析了不同层次间的知识关联，对整合涂层的数据层、程序层与功能层进行了较详细的研究。对滑动摩擦，提出了整合涂层的摩擦系数与磨损率的计算公式。在滚动轴承、含油轴承上进行了基本应用研究；用于滚动轴承，可提高相应零件的耐磨寿命12倍以上。
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