1. 本选题研究的目的及意义
活塞环-缸套系统是内燃机中至关重要的摩擦副之一,其密封性能和摩擦学特性直接影响发动机的动力性、经济性和排放性能。
传统缸套表面通常采用珩磨加工,但随着发动机朝着高功率密度、低油耗和低排放的方向发展,传统珩磨缸套在摩擦减阻、润滑油耗和密封性能方面面临着严峻挑战。
为克服传统缸套的不足,表面纹理技术作为一种有效的表面改性技术应运而生。
2. 本选题国内外研究状况综述
表面纹理技术在提高摩擦学性能方面已取得显著进展,但针对其对气密性影响的研究尚不充分,尤其缺乏对其可监测性的关注。
1. 国内研究现状
国内学者在表面纹理应用于内燃机缸套方面已开展了大量研究,并取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将针对不同表面纹理缸套-活塞环气密性的可监测性及其摩擦性能展开研究,主要内容包括:1.基于传感器技术,探索适用于表面纹理缸套-活塞环气密性在线监测的方法,并研究不同表面纹理对监测结果的影响。
2.采用激光加工技术,制备具有不同纹理形状、尺寸、深度和面积比的表面纹理缸套,并对其表面形貌进行表征。
3.搭建缸套-活塞环气密性测试平台,对不同表面纹理缸套进行气密性测试,分析表面纹理参数对气密性的影响规律。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.文献调研与方案设计:-深入调研国内外关于表面纹理、缸套-活塞环气密性、摩擦学性能等方面的相关文献,了解表面纹理技术应用于内燃机缸套的最新进展,为本研究提供理论基础。
-确定研究内容、技术路线和实验方案,选择合适的表面纹理参数、加工方法、测试方法和分析方法。
2.表面纹理缸套制备与表征:-基于激光加工技术,制备具有不同纹理形状、尺寸、深度和面积比的表面纹理缸套试样。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.研究对象的新颖性:将表面纹理技术与缸套-活塞环气密性监测相结合,探索适用于表面纹理缸套气密性在线监测的方法,为表面纹理缸套的性能评价提供新的思路和方法。
2.研究方法的交叉性:结合材料学、机械制造、摩擦学、传感器技术等多学科知识,采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法,系统地研究表面纹理对缸套-活塞环气密性和摩擦性能的影响。
3.研究成果的实用性:本研究将建立表面纹理参数与气密性和摩擦性能之间的关系模型,为高密封性能、低摩擦的表面纹理缸套设计提供理论指导,并推动表面纹理技术在内燃机领域的应用。
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] 孟凡明, 张俊, 王伟, 等. 缸套-活塞环摩擦副摩擦学性能研究进展[J]. 摩擦学学报, 2020, 40(1): 126-142.
[2] 王晓明, 马世伟, 张立军, 等. 表面织构对活塞环摩擦磨损性能影响的研究进展[J]. 润滑与密封, 2018, 43(12): 125-132.
[3] 王树忠, 刘凯, 孙振强, 等. 表面织构参数对活塞环摩擦学性能的影响研究[J]. 内燃机工程, 2019, 40(3): 70-75.
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