微凸体

摘要： 采用超细铜管模拟碳酸盐岩地层中微裂缝,开展低速流动实验,分析气体在不同缝高裂缝中的流动状态变化,确定流动状态转换界限及转换区间,建立流动状态转换界限计算方法。研究表明,气体在缝高较大裂缝中的流动形式以理想的哈根-泊肃叶流动为主。由于缝高的减小,气体在裂缝中的流动从以理想光滑缝面的哈根-泊肃叶流动为主向非哈根-泊肃叶流动为主转换,转换的临界点即为流动状态转换界限。裂缝缝高在流动状态转换缝高界限以下继续减小到一定程度后,气体流动形式逐渐向理想的达西流动转换,从而可以确定裂缝在闭合过程中流动状态的转换区间。综合裂缝面的三维微凸体扫描结果、裂缝的材料性质及流体性质,建立了流动状态转换界限计算方法。实验测试和理论计算表明:从管流到达西流的缝高界限约为裂缝上、下两面微凸体最大高度之和的2倍。

摘要： 针对现有分形接触模型没有考虑热应力的影响、不适用于结合部温度变化的问题,基于各向异性分形理论和热弹塑性接触理论,本文分别建立了粗糙表面热弹塑性接触的法向载荷模型和法向刚度模型,并验证了模型的有效性,该模型可用于表征粗糙表面的热力学特性。通过数字仿真,分别分析了主要参数对粗糙表面热弹塑性接触法向载荷和法向刚度的影响。结果表明:热弹塑性接触法向载荷随结合部温差的增大而增大;热弹塑性接触法向刚度随着线膨胀系数、比例系数、温差、分形维数的增大而增大,随表面粗糙度的增大而减小。该模型是对传统模型在基础理论和应用范围上的拓展,可用于计算和分析工程实际中大量存在的结合部温度发生改变的接触情况。

摘要： 基于自仿射接触点的概念,对传统MB分形模型中结合面接触单个微凸体的函数表征不具有统计自仿射特性进行了修正,推导了结合面静摩擦系数的解析式,建立了结合面静摩擦系数分形模型,并与基于MB模型的结合面静摩擦系数分形模型进行了比较。通过仿真分析研究了分形参数对静摩擦系数的影响规律,结果表明结合面静摩擦系数随着无量纲法向接触载荷的增大而增大,随着无量纲特征尺度系数的增大而减小,随着分形维数的增大而增大。在与MB模型比较时有随着分形维数的增大,基于MB模型的结合面静摩擦系数分形模型对结合面静摩擦系数的预测结果比该研究模型偏小。

摘要： 为了研究圆锯片的消音降噪机理,基于Hertz接触理论构建一种微凸体-刚性平面法向振动接触模型。将微凸体的接触变形分为弹性、弹塑性和塑性三种状态,探究微凸体法向接触载荷与接触变形之间的关系。类比海洋岛屿的分布规律,结合单个微凸体的法向接触力拓展得出整个球-平面接触界面法向接触载荷的分布规律,对球-平面阻尼接头的法向接触特性进行仿真,分析不同影响因素对法向接触特性的影响规律。结果表明,整个球-平面接触载荷随着接触面积的增加而增加;当接触面积一定时,弹性载荷随着分形粗糙度的增大呈非线性增大,随着分形维数的增大呈非线性减小;弹塑性载荷随着分形维数的增大先减小后增大;塑性载荷随着分形维数的增大而增大。

摘要： 建立了固体接触界面间层流流动模型,研究了不可压缩粘性流体在无规则微通道中的流动特性.该模型通道为二维、三维模型,用无规则微凸体模拟了微通道内的界面结构形式,定义了宽高比、长度比等物理量.分析了他们对流体流动的速度、压力的影响.模拟仿真结果表明微通道内微凸体的速度、压力随微凸体占微通道的面积比的增大而增大,微凸体的长度不是影响流体流动的主要因素,微凸体的结构形式是影响微通道流体流动的重要因素.研究结果可为固体表面形貌设计奠定一定理论基础.

摘要： 为研究液黏传动过程中粗糙表面的承载特性,将分形理论引入到两粗糙表面摩擦过程之中,分析传动过程中混合摩擦和边界摩擦两阶段的微凸体承载过程,考虑微凸体弹塑性变形,对M-B模型进行修正,建立修正的微凸体承载模型.建立基于修正M-B模型的微凸体承载模型.通过数值仿真得到有效面积系数、分形参数对液黏调速离合器传动过程的影响规律;对修正的微凸体承载模型的计算结果与M-B模型的计算结果进行对比分析.结果表明:微凸体接触载荷和传递转矩随着面积比的增大而增大,当有效面积系数与尺度系数增大时,接触载荷与传递转矩均有所增大;分形维数为1.5时,微凸体接触载荷与传递转矩最小且随面积比的变化最为缓慢;在整个接触区域内,弹性变形区域的面积、接触载荷以及传递转矩最大,其次是弹塑性变形区域,塑性变形区域最小;考虑弹塑性变形时,微凸体接触载荷与传递转矩均有所下降;修正M-B模型和M-B模型间的修正系数范围在25％以内,修正系数随着有效面积系数、尺度系数的增大而增大,随着分形维数的增大而减小.

摘要： 齿轮在加载循环过程中,粗糙表面微凸体接触会在齿轮次表面形成应力集中,形成初始疲劳裂纹,降低齿轮使用寿命.为了进一步研究直齿轮表面微凸体曲率半径、高度对表面弹塑性接触特性的影响规律,利用Hertz接触理论和粗糙表面形貌的Greenwood-Williamson理论,建立了粗糙齿面单微凸体法向正接触模型、粗糙齿面弹塑性接触模型和不同粗糙度的粗糙界面接触有限元模型,并验证了模型的正确性.通过模型结果与有限元结果分析得,增大微凸体曲率半径会使接触应力有所降低,微凸体越高所受接触应力越大,且微凸体高度对接触应力的影响大于微凸体曲率半径造成影响.根据模型所得结果利用基于多轴疲劳机理的Smith-Watson-Topper方法预测了不同粗糙表面疲劳裂纹萌生所需的加载循环次数.研究结果进一步丰富了对粗糙表面接触疲劳机理的研究.

摘要： 某小型粉碎机的传动轴更换5 d后在轴承位置发生断裂。利用扫描电镜、洛氏硬度计和直读光谱仪对传动轴的断口及磨损部位进行了分析。结果表明:轴承套圈和滚珠的材料是GCr15SiMn轴承钢。传动轴材料是40CrMn钢,传动轴正常部位组织为回火索氏体,硬度31 HRC,磨损部位有珠光体组织,硬度22 HRC。断口属于扭转断裂,有较多的二次裂纹,磨损部位有挤压和变形的痕迹。分析认为过早失效的根本原因是传动轴和轴承在安装过程中,没有按照规定涂抹润滑油,导致润滑不良,先产生黏着磨损,最后导致传动轴扭转断裂。对工人进行培训,更换零件后重新涂抹润滑油,解决了传动轴早期的黏着磨损问题。

摘要： 本文基于润滑界面的连续液膜和微观尺度粗糙表面微凸体接触共存的假设,综合考虑轴承轴衬表面随机三维形貌的混合润滑模型提出了修正Reynolds方程,计算外载荷、速度等参数对摩擦因数和膜厚比的影响,并与试验数据对比,理论分析与实验数据吻合良好,验证了算法的正确性.本研究对于水润滑轴承摩擦学特性的分析与研究具有一定的指导意义.

摘要： 通过建立磨粒与光学元件相邻微凸体间的研磨接触数学模型,动态仿真并分析了在压力一定的条件下,不同磨粒粒径、研磨速度等加工参数作用下,磨粒与光学镜片动态接触过程.仿真结果得出不论磨粒粒径的变化,相邻两微凸体间的应力叠加效应对亚表面损伤深度的影响随研磨速度的递增而呈现出增大的趋势.

摘要： 建立两个三维随机粗糙面滑动摩擦的物理模型,充分考虑粘着、断裂、热力耦合、材料的不同变形特性、微凸体接触对的相互作用等,从微观热动力学角度和能量变化深入探讨分析不同接触状态下相嵌微凸体滑动摩擦机理.揭示滑动摩擦过程中实际微凸体接触对的微观相互作用、热动力学行为、能量变化规律及其与摩擦、磨损的关系.为进一步研究复杂的摩擦与磨损本质奠定基础.

摘要： 所有机械零件表面在微观层面上都是凹凸不平的,这会导致真实接触压力远大于名义接触压力,接触表面的真实接触压力等直接影响着传动部件的承载能力以及摩擦、疲劳等性能.超声振动辅助磨削是在传统磨削过程中施加超声振动形成的一种磨削加工方法,能够降低磨削力和磨削温度、提高加工表面的完整性,所以超声振动辅助磨削一直是国内外研究的热点.超声振动辅助磨削加工的工件具有不同于一般磨削工件的表面形貌特征,本文提出一种改进的表面微观形貌微凸体特征参数拟合方法,采用经典KE微凸体接触模型,对实测超声振动辅助磨削加工平面表面形貌数据进行轮廓拟合处理,求出用于接触压力计算的微凸体曲率半径、微凸体密度以及微凸体峰点高度标准偏差等微观形貌特征参数,对比不同超声振幅下的微观形貌特征参数,计算表面接触载荷与接触压力、接触面积等接触参数的关系,得到一些有新意的结果.

摘要： 本文以Hertz接触为基础,基于粗糙表面微凸体高度分布服从高斯分布原理,考虑了粗糙表面单个微凸体发生弹塑性变形的连续性,把微凸体弹塑性变形阶段划分为:初期弹塑性变形、中期弹塑性变形、后期弹塑性变形,建立了临界点连续的粗糙表面微凸体变形的弹塑性接触模型,并对模型与经典模型进行对比仿真分析,结果表明:本文的单个微凸体接触模型与KE和ZMC模型曲线拟合良好,变化趋势一致;在塑性指数较低时,本文模型与其他经典模型的接触面积和接触载荷基本重合,在塑性指数较大时,本文模型的预测结果与GW模型和CEB模型差别较大,但与KE和ZMC模型差别不大.

摘要： 以影响系数法为基础推导和建立了粗糙表面点接触弹性流体润滑分析和计算方法,针对粗糙表面微凸体弹性接触时的流体压力与接触表面弹性变形之间的关系,在所离散的区域内建立了信号系统的输入与响应之间的关系.并通过快速Fourier变换(FFT)和快速Fourier反变换(IFFT)的方法快速求解出在流体动压作用下接触表面的弹性变形.研究结果表明该方法能迅速、准确地确定流体动压与表面变形之间的关系,特别是在数值计算网格划分比较密而计算节点比较多时,其效果更为显著.

摘要： 本发明公开了一种微凸点的形成方法，包括：s1、在半导体基底上形成焊盘；s2、在焊盘及半导体基底表面形成介质层，所述的介质层上开设有窗口，所述的窗口与焊盘对应；s3、在介质层及焊盘的表面形成种子层；s4、在所述种子层表面电镀形成微凸点；s5、在微凸点周围一定距离内的种子层上形成阻挡层；s6、刻蚀未被阻挡层覆盖的种子层；s7、回流焊料。本发明提出通过在微凸点周围的种子层上覆盖一层刻蚀阻挡层，这样在进行种子层刻蚀时，可以保护其下面的种子层免受刻蚀，从而防止出现侧向钻蚀的现象。提高微凸点加工制造的可靠性和良品率。

摘要： 本发明公开了铟铁凸点微晶材料及铟铁凸点微晶压电盘制备方法,本发明的铟铁凸点微晶材料及铟铁凸点微晶压电盘制备方法，是在厚度小于4mm的工业纯铁或钢或含铁超过40%(Wt%)合金材料表面，设一含铟超过50%(Wt%)且含铁超过10%(Wt%)且含铟和铁共超过70%(Wt%)的复合材料层，在复合材料层表面设有许多个凸点微晶，每个凸点微晶高度不大于100nm、直径不大于100nm的顶部为球状或近似球状，或凸点微晶高度不大于100nm的近似椭圆、椭圆最大长度不超过200nm的顶部为球状或近似球状或近似椭圆状，凸点微晶含铟超过50%(Wt%)且含铟和铁共超过70%(Wt%)，凸点微晶与复合材料层成为一体；零件表面复合材料层和基体材料成为一体，形成铟铁凸点微晶材料。

摘要： 本发明的主要目的在于提供一种光纤传像元件端面微凸结构的制备方法、端面包含微凸结构的光纤传像元件及其应用。所述微凸结构设置于每根光纤的芯层玻璃的端面上，所述方法包括：在光纤传像元件的一个端面上涂布感光膜溶液，加热固化；对光纤传像元件的另一个端面光照，使固化的感光膜曝光；对曝光的感光膜进行显影清洗，得端面包含微凸结构的光纤传像元件。所要解决的技术问题是通过化学方法在微米级尺寸的光纤传像元件的芯层玻璃的输入端面和/或输出端面上加工制造出微凸形状的立体结构，有效地减少了光束间的相互串扰，且出射光聚光，提高了光纤传像元件的分辨率和成像质量；同时，所述方法制造的微凸结构尺寸精准可控，从而更加适于实用。

摘要： 本发明涉及一种提高微凸点制备良率的装置及微凸点的制备工艺，其特征是：包括工作箱体，工作箱体一侧设置上盖，在上盖的内侧设有多个红外加热灯管；在所述工作箱体内设置多个用于放置晶圆的柔性托架，在晶圆的一侧安装钎料填充头，钎料填充头上设有喷嘴。所述制备工艺，包括以下步骤：在晶圆上电镀Ti/Cu种子层，在Ti/Cu种子层上涂光刻胶，在光刻胶表面制备阻焊层，在光刻胶上制作开口；在开口中电镀铜；钎料合金由喷嘴向开口处进行填充；采用氮气将晶圆表面多余的钎料合金喷除；将光刻胶剥离，暴露光刻胶下方的Ti/Cu种子层；回流形成凸点；刻蚀掉暴露于表面的Ti/Cu种子层。本发明能够保持焊料融化状况，精确控制焊料注入；并有效防止晶圆碎片，提高良率。

摘要： 本发明公开了一种微凸点的形成方法，包括：s1、在半导体基底上形成焊盘；s2、在焊盘及半导体基底表面形成介质层，所述的介质层上开设有窗口，所述的窗口与焊盘对应；s3、在介质层及焊盘的表面形成种子层；s4、在所述种子层表面电镀形成微凸点；s5、在微凸点周围一定距离内的种子层上形成阻挡层；s6、刻蚀未被阻挡层覆盖的种子层；s7、回流焊料。本发明提出通过在微凸点周围的种子层上覆盖一层刻蚀阻挡层，这样在进行种子层刻蚀时，可以保护其下面的种子层免受刻蚀，从而防止出现侧向钻蚀的现象。提高微凸点加工制造的可靠性和良品率。

摘要： 本发明公开了一种三维粗糙表面抛物面形微凸体拟合方法。本发明考虑了微凸体之间的相互位置，在微凸体覆盖区域计算时不断更新连通区域大小，将计算过的微凸体所占区域从连通域中剔除，导致微凸体间没有发生重叠现象，符合在常用的微凸体统计模型中微凸体之间没有发生干涉即不重叠的假设；抛物面微凸体在各向同性的高斯表面情况下，拟合误差较小，获得了更精确的微凸体曲率半径、密度等参数。

摘要： 本发明提供一种考虑微凸体基体变形的结合面接触热阻三维分形预测方法,涉及机械结合面技术领域。该方法首先用更能贴近实际情况的结合面表面形貌三维分形函数替代二维分形函数，并将微凸体的接触变形量用此三维函数波峰和波谷的幅值差表示；然后计算微凸体弹性变形阶段的弹性临界变形量与临界接触面积及微凸体基体的变形量；最后，建立结合面总法向载荷与接触面积之间的关系及结合面总法向载荷与结合面总接触热阻之间的关系。本发明提供的考虑微凸体基体变形的结合面接触热阻三维分形预测方法，得到结合面接触热阻比较准确，更贴近实际情况，可为机械热态分析中结合面的接触热阻提供理论依据。

摘要： 本发明公开了一种三维粗糙表面微凸体拟合方法，包括以下步骤：a.测量待拟合粗糙表面的表面形貌离散点高度矩阵z(i,j)；b.计算得到表面平均高度面h0，取其为拟合参考面；c.对表面形貌离散点进行分割，划分为若干封闭区域；d.根据拟合参考面以及表面形貌离散点高度之间的相互关系，对每一个封闭区域内的离散点进行判断，将符合微凸体特征的离散点序列判定为微凸体；e.以步骤d中判定得到的微凸体，根据最小均方误差，用椭球面对每个微凸体的离散点进行拟合，得到拟合后椭球方程，据此计算微凸体平均曲率半径、微凸体密度、微凸体峰点高度标准偏差等表面微凸体参数。本发明的一种三维粗糙表面微凸体拟合方法，具有测量精确的优点。

摘要： 本发明提供了基于完整叠加微凸体的机械结合面接触刚度建模方法，包括获得试件的三维粗糙结合面，包括若干个由多个不同等级的微凸体层层叠加形成叠加微凸体；推导叠加微凸体的叠加条件；基于上述条件推导叠加微凸体建模条件建立叠加微凸体模型；推导叠加微凸体的每一层微凸体的高度、曲率半径的表达式；依据叠加微凸体的几何关系，获得完整叠加微凸体中相邻层微凸体叠加后重叠部分的高度；计算每一层微凸体的接触面积、载荷、接触刚度；获得试件的三维粗糙结合面的接触面积、载荷、接触刚度。本发明的建模方法能够解释试件的三维粗糙结合面在接触过程中力学性质的过渡情况，为试件的设计提供数据支撑避免早出现压溃、磨损等现象。

摘要： 本实用新型涉及一种具有微凹腔或微凸体槽底织构的螺旋槽干气密封环，属于流体密封技术领域。该具有微凹腔或微凸体槽底织构的螺旋槽干气密封环，包括密封环、螺旋槽和微凹腔或微凸体，密封环端面周向均匀分布若干个螺旋槽，每个螺旋槽底面沿周向或平行于螺旋线方向均匀分布若干微凹腔或微凸体。本实用新型通过在气密封环的螺旋槽槽底开设一定数量的规则微凹腔或微凸体，可以同时获得两种不同类型流体动压槽的优点，从而可以提高开启力，拓宽该类型干气密封的应用范围。