摩擦副動(dòng)態(tài)強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論
摩擦副是車輛艦船等裝備動(dòng)力傳遞的關(guān)鍵核心基礎(chǔ)件。我國(guó)新一代陸;脚_(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)的摩擦元件存在大功率(>10000kW)、高動(dòng)載(沖擊>1000g)、高線速度(60-110m/s)、強(qiáng)瞬態(tài)(激振頻率>200Hz)等技術(shù)挑戰(zhàn),長(zhǎng)期依賴國(guó)外技術(shù)和進(jìn)口,存在重大安全隱患,摩擦副動(dòng)態(tài)強(qiáng)度設(shè)計(jì)是制約重大高端裝備發(fā)展的“卡脖子”技術(shù)。本書作者們針對(duì)這一技術(shù)難題進(jìn)行了15年的技術(shù)攻關(guān),在疲勞壽命及耐熱系數(shù)等主要參數(shù)上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,本書是作者結(jié)合實(shí)際需求所編寫,全書共分8章。第1章,介紹了摩擦副動(dòng)態(tài)強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論研究的背景、思路、內(nèi)容及方法。第2章,介紹了摩擦副組件操縱原理及主要失效形式。第3章,介紹了摩擦副設(shè)計(jì)中齒形與材料準(zhǔn)則,動(dòng)力學(xué)及商用設(shè)計(jì)軟件。第4章,作者針對(duì)浮動(dòng)支撐摩擦副沖擊碰撞過(guò)程建模及求解耗時(shí)的問(wèn)題,構(gòu)建軸系扭振模型、浮動(dòng)支撐動(dòng)力學(xué)模型,并通過(guò)maltab求解動(dòng)力學(xué)方程及有限元求解局部應(yīng)力分布,獲取了設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)沖擊碰撞力的影響。第5章,針對(duì)現(xiàn)有線性損傷理論不足以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)摩擦副沖擊碰撞的塑性變形及疲勞損傷的問(wèn)題,介紹了疲勞基本概念、疲勞損傷累積理論與技術(shù)方法,形成大功率高動(dòng)載摩擦片非線性損傷累積和壽命預(yù)測(cè)方法,編制了摩擦副沖擊碰撞當(dāng)量載荷譜,獲取運(yùn)行及摩擦片參數(shù)對(duì)摩擦副壽命的影響規(guī)律。第6章,介紹了通過(guò)沖擊力控制、摩擦片齒部強(qiáng)化等手段對(duì)摩擦副強(qiáng)化方法,包括齒部修形、開(kāi)孔、噴丸及高頻淬火等方法。第7章,主要介紹了作者在技術(shù)攻關(guān)過(guò)程中所用到的試驗(yàn)驗(yàn)證手段及動(dòng)態(tài)強(qiáng)度設(shè)計(jì)理論驗(yàn)證,包括滑摩瞬態(tài)溫度測(cè)試、齒部塑性損傷試驗(yàn)、剛度試驗(yàn)、加載試驗(yàn)、沖擊疲勞試驗(yàn)等,驗(yàn)證了第4到6章中提出的方法及理論。第8章,介紹了作者開(kāi)發(fā)的摩擦副專業(yè)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度計(jì)算及優(yōu)化軟件,介紹了軟件框架、功能,演示了專用軟件各功能操作流程。
本書可作為車輛、船舶、機(jī)械、材料、工程等領(lǐng)域的研究生及科研人員的教材及參考資料。
邵毅敏,男,1963年生,機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任/學(xué)術(shù)帶頭人,教授/博士生導(dǎo)師,中國(guó)振動(dòng)工程學(xué)會(huì)故障診斷專業(yè)委員會(huì)副理事長(zhǎng),中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)設(shè)備與維修工程分會(huì)副主任委員,中國(guó)軸承工業(yè)協(xié)會(huì)理事及技術(shù)委員會(huì)常務(wù)委員,中國(guó)通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)振噪檢測(cè)與故障診斷專業(yè)委員會(huì)副主任委員,美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)會(huì)員,歐盟EU-FP7瑪麗居里學(xué)者,InternationalJ.ofHydro.雜志主編,《軸承》雜志第七屆編輯委員會(huì)編委。
主要從事機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、機(jī)械設(shè)備故障診斷、智能狀態(tài)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的研究。主持國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家科技重大專項(xiàng)04專項(xiàng)課題、軍工項(xiàng)目國(guó)防工業(yè)國(guó)家重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃(軍工973項(xiàng)目)課題項(xiàng)目、載人航天預(yù)研重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)項(xiàng)目課題、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目及企業(yè)合作項(xiàng)目等130余項(xiàng)。授權(quán)和申請(qǐng)國(guó)家專利80余項(xiàng),發(fā)表高水平論文200余篇,ESI1%高被引論文6篇。面向國(guó)家重大高端裝備所面臨的關(guān)鍵基礎(chǔ)件缺失、傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性差、裝備智能化程度低等難題,持續(xù)開(kāi)展機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及故障診斷方法與技術(shù)研究。在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)激勵(lì)機(jī)理、極端環(huán)境下機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)局域強(qiáng)信號(hào)測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)早期診斷與多模自適應(yīng)壽命預(yù)測(cè)方法方面做出貢獻(xiàn),保障了多項(xiàng)國(guó)家重大工程任務(wù)的順利實(shí)施,解決了嫦娥五號(hào)月壤鉆取裝置研發(fā)中的難題、9.3大閱兵履帶方陣傳動(dòng)系統(tǒng)性能保障難題,提升了國(guó)家重大裝備安全可靠服役性能和水平。相關(guān)研究成果得到相關(guān)單位高度肯定!皺C(jī)械傳動(dòng)內(nèi)激勵(lì)及接觸界面動(dòng)力學(xué)理論”獲2019年重慶市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)(排名第一)、“大功率高動(dòng)載車船濕式離合傳動(dòng)組件關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲2021年中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)1項(xiàng)(排名第一)和重慶市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)等。獲國(guó)際學(xué)術(shù)組織COMADEM2019學(xué)術(shù)成就獎(jiǎng)(該學(xué)術(shù)組織成立34年來(lái)首次頒發(fā)該獎(jiǎng)項(xiàng)),美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)大型國(guó)際會(huì)議組織獎(jiǎng)1項(xiàng)。