轴向柱塞泵滑靴副热流体润滑机理及摩擦磨损性能研究/同济博士论丛 [Themal Fluid Lubrication Mechanism and Friction and Wear Properties of Axial Piston Pump Slipper Pair] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汤何胜，訚耀保 著，伍江，雷星晖 编

图书标签:

• 轴向柱塞泵
• 滑靴副
• 热流体润滑
• 摩擦磨损
• 润滑机理
• 液压泵
• 博士论文
• 同济大学
• 工程 tribology
• 表面工程

出版社： 同济大学出版社

ISBN：9787560868981

版次：1

商品编码：12354230

包装：精装

丛书名： 同济博士论丛

外文名称：Themal Fluid Lubrication Mechanism and Friction and Wear Properties of Axial Piston Pump Slipper Pair

开本：

内容简介

　　随着现代科学技术的飞速发展，在航空航天、工程机械等机械装备领域，对轴向柱塞泵的耐磨延寿设计提出了更高的要求。《轴向柱塞泵滑靴副热流体润滑机理及摩擦磨损性能研究/同济博士论丛》针对轴向柱塞泵滑靴副热流体润滑机理及摩擦磨损性能展开研究，对提高柱塞泵的使用寿命具有重要的理论指导意义。

内页插图

目录

总序
论丛前言
前言

第1章 绪论
1．1 研究背景与意义
1．2 轴向柱塞泵滑靴副润滑特性及摩擦磨损形式
1．3 国内外轴向柱塞泵滑靴副相关研究概况
1．3．1 滑靴副润滑特性的研究进展
1．3．2 测试技术在滑靴副润滑特性研究中应用现状
1．3．3 滑靴副对偶材料摩擦磨损性能的研究进展
1．4 主要研究内容
1．4．1 科学问题
1．4．2 研究思路

第2章 瞬时工况下滑靴副流体动力润滑特性研究
2．1 引言
2．2 滑靴副楔形油膜的形成机理
2．3 滑靴副流体动力润滑模型
2．3．1 运动学方程
2．3．2 动力学方程
2．3．3 油膜厚度方程
2．3．4 油膜压力方程
2．3．5 泄漏流量方程
2．4 数值计算方法
2．4．1 油膜压力方程的离散化处理
2．4．2 油膜厚度的计算流程
2．5 模型预测与验证
2．5．1 油膜压力分布
2．5．2 油膜厚度分布
2．6 滑靴副流体动力润滑特性的影响因素分析
2．6．1 柱塞腔压力的影响
2．6．2 主轴转速的影响
2．6．3 滑靴半径比的影响
2．6．4 滑靴阻尼管长度直径比的影响
2．7 滑靴副摩擦磨损现象分析
2．8 本章小结

第3章 滑靴副流体动力润滑热效应分析
3．1 引言
3．2 滑靴副的热量产生与传递过程
3．3 滑靴副流体动力润滑热效应模型
3．3．1 滑靴副功率损失模型
3．3．2 滑靴副油膜温度模型
3．4 数值计算方法
……
第4章 基于热力学第一定律的滑靴副热承载润滑特性研究…．
第5章 多物理场耦合下滑靴热力耦合变形及摩擦磨损性能
第6章 结论与展望
附录
参考文献
后记

前言/序言

　　在同济大学110周年华诞之际，喜闻“同济博士论丛”将正式出版发行，倍感欣慰。记得在100周年校庆时，我曾以《百年同济，大学对社会的承诺》为题作了演讲，如今看到付梓的“同济博士论丛”，我想这就是大学对社会承诺的一种体现。这110部学术著作不仅包含了同济大学近10年100多位优秀博士研究生的学术科研成果，也展现了同济大学围绕国家战略开展学科建设、发展自我特色，向建设世界一流大学的目标迈出的坚实步伐。
　　坐落于东海之滨的同济大学，历经110年历史风云，承古续今、汇聚东西，秉持“与祖国同行、以科教济世”的理念，发扬自强不息、追求卓越的精神，在复兴中华的征程中同舟共济、砥砺前行，谱写了一幅幅辉煌壮美的篇章。创校至今，同济大学培养了数十万工作在祖国各条战线上的人才，包括人们常提到的贝时璋、李国豪、裘法祖、吴孟超等一批著名教授。正是这些专家学者培养了一代又一代的博士研究生，薪火相传，将同济大学的科学研究和学科建设一步步推向高峰。
　　大学有其社会责任，她的社会责任就是融入国家的创新体系之中，成为国家创新战略的实践者。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视科技创新，对实施创新驱动发展战略作出一系列重大决策部署。党的十八届五中全会把创新发展作为五大发展理念之首，强调创新是引领发展的第一动力，要求充分发挥科技创新在全面创新中的引领作用。要把创新驱动发展作为国家的优先战略，以科技创新为核心带动全面创新，以体制机制改革激发创新活力，以高效率的创新体系支撑高水平的创新型国家建设。作为人才培养和科技创新的重要平台，大学是国家创新体系的重要组成部分。同济大学理当围绕国家战略目标的实现，作出更大的贡献。
　　大学的根本任务是培养人才，同济大学走出了一条特色鲜明的道路。无论是本科教育、研究生教育，还是这些年摸索总结出的导师制、人才培养特区，“卓越人才培养”的做法取得了很好的成绩。聚焦创新驱动转型发展战略，同济大学推进科研管理体系改革和重大科研基地平台建设。以贯穿人才培养全过程的一流创新创业教育助力创新驱动发展战略，实现创新创业教育的全覆盖，培养具有一流创新力、组织力和行动力的卓越人才。“同济博士论丛”的出版不仅是对同济大学人才培养成果的集中展示，更将进一步推动同济大学围绕国家战略开展学科建设、发展自我特色、明确大学定位、培养创新人才。
　　面对新形势、新任务、新挑战，我们必须增强忧患意识，扎根中国大地，朝着建设世界一流大学的目标，深化改革，勠力前行！

《流体动力学与摩擦学前沿研究》 内容梗概 本书精选了近年来在流体动力学、摩擦学及其交叉领域取得的突破性研究成果，汇聚了一批具有国际影响力的学者的最新学术论文。全书围绕流体在复杂边界条件下的运动规律、界面相互作用下的摩擦行为及其对材料磨损的影响等核心科学问题展开深入探讨。内容涵盖了从基础理论到应用技术的广泛范畴，旨在为相关领域的科研人员、工程师以及高等院校师生提供一份全面而深入的参考资料，激发创新思维，推动学科发展。 第一部分：先进流体动力学理论与模拟 本部分聚焦于现代流体动力学理论的最新进展，特别是针对复杂几何形状、非牛顿流体以及湍流等具有挑战性的问题。 微尺度流体行为与界面现象： 探讨了在微纳尺度下，流体与固体界面的相互作用，包括毛细作用、表面张力效应以及分子动力学模拟在揭示润滑膜形成和稳定性方面的应用。研究内容关注微流控器件、生物传感以及高性能润滑剂在微环境中的行为。 非牛顿流体的多尺度建模与模拟： 深入分析了剪切稀化、剪切增稠、粘弹性等非牛顿流体在实际工程应用中的复杂流动特性。通过结合宏观唯象模型和微观分子模型，提出了更精确的数值模拟方法，用于预测这类流体在高速剪切、复杂通道流动以及冲击载荷下的性能。 湍流的精细化模拟与控制： 关注湍流结构、湍流边界层以及湍流与壁面相互作用的最新研究。介绍了基于先进雷诺平均方程（RANS）、大涡模拟（LES）和直接数值模拟（DNS）等方法的理论进展，以及如何利用这些模拟技术来优化航空航天、能源转换等领域的流体设备效率，并减少流动噪声。 多相流动的界面动力学与相变： 探讨了气液、液液、固液等界面的复杂演化过程，包括雾化、破碎、聚结、沸腾和凝结等现象。利用先进的数值方法（如格子玻尔兹曼法、光滑粒子动力学法）和实验技术，揭示了界面形状、表面张力梯度以及相变潜热对流动行为的影响，为提高传热传质效率、开发新型分离技术提供理论依据。 弹性体与软材料的流固耦合： 研究了流体与弹性材料或软物质相互作用时的耦合动力学。关注流体压力引起的变形、材料的粘弹性响应以及这种相互作用对流场分布的影响。该部分内容对生物医学工程（如血管内的血液流动、人工器官设计）、柔性电子以及先进制造领域具有重要意义。 第二部分：摩擦学界面现象与润滑机理 本部分聚焦于摩擦学研究的前沿，深入剖析了摩擦和磨损的微观机制，以及在不同工况下新型润滑材料和技术的应用。 纳米尺度下的摩擦力起源与调控： 探讨了在原子尺度下，表面粗糙度、化学吸附、电子结构等因素如何影响摩擦力。利用扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）等高精度表征技术，结合第一性原理计算，阐明了界面原子相互作用与宏观摩擦行为的关联，为开发低摩擦表面提供了基础。 固体润滑材料的界面行为与性能： 关注石墨烯、二硫化钼、MXenes等二维材料在固-固摩擦界面上的润滑机理。研究了这些材料的层状结构、本征缺陷以及在不同环境（真空、湿度、氧化气氛）下的稳定性，并探索了其作为固体润滑剂在极端工况下的应用潜力。 油膜形成与破裂的精细化建模： 针对高速、高载荷或低速、微间隙等特殊工况，开发了能够精细描述润滑油膜形成、流变行为以及在界面局部破裂过程的数值模型。考虑了油膜的粘弹性、空化以及热效应，以更准确地预测润滑性能和油膜寿命。 摩擦诱导的表面变化与损伤机制： 深入研究了摩擦过程中表面材料的塑性变形、犁削、粘附、疲劳以及化学反应等损伤机制。结合实验表征（如X射线衍射、聚焦离子束切割）和数值模拟，揭示了不同材料组合在不同服役条件下，摩擦界面的演化规律，为提高材料的耐磨性提供指导。 智能润滑与自修复材料： 探讨了能够响应环境变化（如温度、压力、湿度）而改变润滑性能的智能润滑剂，以及具有自我修复能力的润滑涂层。研究内容包括微胶囊缓释润滑剂、磁流变润滑剂以及通过化学反应自愈合的涂层等，旨在实现更高效、更持久的润滑。 第三部分：摩擦磨损性能研究与应用 本部分将理论研究与实际工程应用相结合，呈现了在关键工业领域中摩擦磨损性能的优化案例和新技术。 航空航天发动机部件的摩擦磨损挑战与对策： 关注航空发动机涡轮叶片、轴承、密封件等关键部件在高温、高压、腐蚀性环境下的摩擦磨损问题。研究内容包括高温氧化、热障涂层（TBCs）的磨损、陶瓷轴承的运行机理以及新型耐高温润滑材料的应用。 汽车动力总成与传动系统的耐磨设计： 探讨了内燃机活塞环-缸套、齿轮副、轴承等部件的摩擦与磨损对效率和寿命的影响。研究了不同材料（如新型合金、陶瓷复合材料）、表面处理技术（如DLC涂层）以及低摩擦油液在降低功耗、提高耐久性方面的作用。 生物医学植入材料的摩擦磨损与生物相容性： 关注人工关节（髋关节、膝关节）、人工心脏瓣膜等植入材料在体液环境下的摩擦磨损行为。研究了聚乙烯、陶瓷、金属合金等材料的摩擦学性能，以及磨损颗粒对周围组织的刺激和生物相容性的影响，旨在开发更长效、更安全的植入体。 极端环境下的润滑与磨损： 涵盖了在真空、超低温、高压、强腐蚀等极端环境下，材料的摩擦磨损特性。例如，空间站机械臂的润滑、深海设备密封件的耐磨性、以及核反应堆内部部件的抗辐照磨损等。 摩擦能量收集与控制： 探索了利用摩擦产生的能量进行能量收集的技术，如压电材料、摩擦电材料在摩擦能量收集器中的应用。同时，也关注如何通过智能设计来主动控制摩擦，例如在制动系统、离合器中的摩擦调控，以提高能量利用效率和安全性。 总结 《流体动力学与摩擦学前沿研究》一书，通过对流体在微观和宏观尺度下的运动规律、界面相互作用的复杂机制进行深入解析，并结合摩擦磨损性能在航空航天、汽车、生物医学等关键领域的最新研究进展，为读者提供了一个了解当前流体动力学和摩擦学最前沿动态的窗口。本书内容翔实，理论严谨，既有对基础科学问题的深刻洞察，也有对工程实际问题的创新性解决方案，是推动相关学科进一步发展的重要参考。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书散发着一种沉静而强大的技术力量感。它并非面向大众读者，而是精准地锁定了在轴向柱塞泵领域深耕的工程师和研究人员。我感受到的不仅仅是一篇博士论文的成果展示，更是一个团队在解决一个长期困扰行业的关键技术难题时所付出的心血和智慧的结晶。从对流体动力学模型的精细化处理，到对热效应的量化分析，再到最终对摩擦磨损寿命的预测，整本书构建了一个逻辑严密、层层递进的知识体系。阅读它无疑是一次对自身专业知识边界的拓展和检验。我深信，这本书中的某些核心发现，未来可能会被行业标准所引用，成为推动新一代高可靠性液压设备研发的重要理论基石。它代表了一种对机械系统可靠性追求的极致态度。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书后，我首先翻阅了它的目录结构，感觉作者在逻辑组织上颇下了一番功夫。它不是简单地堆砌知识点，而是呈现了一个从宏观到微观、再到应用验证的完整研究路径。对于一个初次接触该细分领域的研究者来说，这种循序渐进的引导至关重要。特别是它提到“热流体润滑机理”，这表明作者已经意识到了温度效应在精密润滑中的核心地位，这在很多传统研究中是被简化或忽略的变量。我特别关注了实验方法和测试平台的介绍部分，因为理论模型的建立往往需要精确的边界条件和验证数据。如果作者能够详细描述他们是如何测量并控制滑靴副表面的温度分布和油膜厚度的，那么这本书的含金量就大大提升了。这种注重实验验证的研究态度，使得整本书更具说服力，而不是空泛的数学推导游戏。我相信这本书能为那些致力于提升液压系统效率和耐久性的工程师们提供宝贵的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺引人注目的，那种深邃的蓝色调，搭配上精细的工程图纸剪影，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。光是看到这个标题，我就能想象到里面一定充满了关于流体力学、材料科学和精密机械设计的前沿探讨。我个人对机械设计领域一直抱有浓厚的兴趣，尤其是那些在极端工况下依然能保持高效稳定运行的系统，比如液压泵。这本书的题目暗示了它将深入剖析“滑靴副”这个关键部件在油膜润滑下的真实表现，这可不是那种泛泛而谈的科普读物，它显然瞄准了核心的技术难题。我期待它能提供一套系统的分析框架，用扎实的数学模型和实验数据来支撑其论点。毕竟，在高速、高压的工况下，润滑的微观机理直接决定了整个泵的寿命和可靠性，这部分内容的详实程度，将是我衡量这本书价值的重要标准。我希望它能不仅仅停留在理论层面，而是能为实际工程中的故障诊断和优化设计提供直接的指导意义，毕竟理论的价值最终要体现在工程实践中。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验上来说，这本书的行文风格非常硬核，几乎没有多余的修饰，每一个句子都像是经过了严格的审校和提炼。这对于专业技术人员来说是福音，因为我们追求的是信息的密度而非叙事的流畅性。我注意到书中大量使用了复杂的偏微分方程和张量分析，这要求读者必须具备扎实的流体力学和固体力学基础。这种高强度的阅读挑战，反而让我对接下来的内容更加期待，因为它预示着对问题复杂性的深度挖掘。我特别想了解作者如何处理油液的非牛顿特性在高温高剪切率下的变化，以及这些变化如何反作用于滑靴表面的摩擦力。如果书中能对不同工况下油膜的破裂临界条件给出明确的预测模型，那简直是太棒了。这种对细节的极致追求，正是我所敬佩的严谨的学术研究应有的面貌。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量也体现了其作为“同济博士论丛”的专业水准。纸张的质感很好，使得复杂的图表和高分辨率的扫描电镜（SEM）图片得以清晰呈现。这对于研究“摩擦磨损性能”至关重要，因为磨损表面的形貌特征往往蕴含着最直接的物理信息。我猜测作者在分析磨损机理时，一定花费了大量精力在微观形貌的表征上，比如剥落、拉伤、还是氧化磨损占主导。这种视觉化的证据是支撑其理论模型完备性的关键一环。更重要的是，我希望书中能对比不同表面处理工艺（如涂层技术）对改善热流体润滑性能的实际效果。如果能够提供一个不同材料组合和加工精度下的综合性能对比矩阵，那么这本书的实用价值将超越纯粹的理论研究，成为一本可供设计选型的工具书。