导读:本文包含了仿生非光滑论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:仿生,非光滑表面,减阻,管道
仿生非光滑论文文献综述
钟佩思,赵晓贺,倪伟,杨凯歌[1]（2019）在《仿生非光滑表面管道的设计及有限元分析》一文中研究指出仿生非光滑表面的减阻作用由于其在工程中的应用价值而被广泛关注。为了减小油气管道运输摩擦阻力损失,将蚯蚓体表的生物学特征引入管道中,设计了凸包型、凹包型2种非光滑壁面管道。结合理论分析、仿真模拟两种手段研究了仿生管道的高性能机理。通过对比仿生管道与普通管道内流体的流动特性,得到了性能最高的非光滑结构:凸包非光滑内壁管道。该管道相对于普通光滑管道,具有更高的减阻率,运输能量更强,流速更高,可为运输管道仿生减阻的深入分析提供参考。(本文来源于《液压与气动》期刊2019年07期）
刘晓敏,赵登超,罗林辉,曲敏,陈亮[2]（2019）在《仿生物体表非光滑微织构形态刀具应用及发展》一文中研究指出刀具磨损是金属切削加工业遇到的主要问题。提高刀具耐磨性能,能够有效改善加工零件表面质量,减少机床损坏,降低加工成本。为此,在刀具表面上构造仿生物体表非光滑微织构形态,能够改善刀具耐磨性能,实现绿色切削加工。介绍了仿生物体表非光滑形态的种类,归纳了仿生物体表非光滑形态微织构刀具的耐磨机理、织构类型、织构排布形式、切削质量等方面的研究概况。研究结果表明,有效利用某些生物体表面存在的非光滑微织构形态,能大幅度提高刀具耐磨性能。提出并分析了当前仿生物体表非光滑织构形态刀具研究中尚待解决的一些关键性问题,并给出相应的解决办法。这些研究将为提高刀具耐磨性能提供一种新的发展方向。(本文来源于《机械设计与研究》期刊2019年03期）
崔文语[3]（2019）在《激光熔凝非光滑表面仿生强化工艺及性能研究》一文中研究指出磨损、断裂是金属零部件的主要失效方式,这些失效的源头往往来自于零部件的表面,因此强化零部件表面对提高零部件的使用寿命具有重要的意义。蜣螂、贝壳、犰狳等生物因长期生活在砂粒或土壤中使得该类生物逐渐进化出具有良好耐磨性的体表。因此本文以45钢为试验材料,以上述生物体表作为仿生模本,设计并制备出点状、条状和网格状的非光滑仿生表面,研究非光滑仿生表面试样的耐磨损性能和力学性能。试验采用正交试验和单因素试验方法研究了电流、脉宽、频率以及扫描速度对仿生单元体熔深的影响。结果表明,激光熔凝参数对熔深大小的影响依次为电流、脉宽、频率和扫描速度;其中,激光电流对仿生单元体熔深有较大影响,激光脉宽对仿生单元体轮廓有较大影响。优化的工艺参数为:电流180A、脉宽8ms、频率6Hz、扫描速度120mm/min。45钢经优化的激光熔凝工艺处理后,由表及里分为熔凝区、相变区和热影响区。熔凝区为细小的针状和板条状马氏体组成,硬度750HV_(0.2)。相变区为大量马氏体组成,其晶粒尺寸是熔凝区的3-5倍,平均显微硬度约为520HV_(0.2),激光熔凝处理显着增加试样表面的硬度。磨损试验结果表明经激光非光滑表面仿生处理的试样耐磨性能均优于未处理的样品。在点面接触的磨损体系中,点状非光滑表面的耐磨性最优,其次为网格状,条状低于点状和网格状。在面面接触的磨损体系中,网格状非光滑表面的耐磨性最优,其次为网格状,条状低于点状和网格状。激光非光滑表面仿生处理在试样表面形成了规律分布的“软”(基体)“硬”(单元体)相间的结构,高硬度仿生单元体在磨损过程中能起到支撑对磨副和承受磨损的作用,从而减缓了基体的磨损。45钢表面经不同形貌仿生处理后其抗拉强度有所提高,其抗拉强度与仿生单元体形貌以及其相互作用的角度有一定的关系,90°网格仿生形貌的试样抗拉强度提高最明显,比基体试样提高了7.3%;条状仿生形貌试样次之,比基体试样提高5.8%;30°网格仿生形貌试样抗拉强度提高3.9%。其强化效应主要来源于仿生单元体组织细化和材料表面软硬相间结构的形成。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2019-03-22）
马浩,高殿荣,毋少峰,梁瑛娜[4]（2018）在《水压马达仿生非光滑表面配流副摩擦磨损研究》一文中研究指出为探寻低速大扭矩水压马达仿生非光滑表面配流副摩擦磨损性能,采用精密加工技术在碳纤维增强PEEK试样表面加工出不同形状的仿生非光滑凹坑,与316L不锈钢形成摩擦副,利用MMD-5A多功能摩擦磨损试验机在海水润滑条件下,对其在不同面积占有率下的摩擦因数、磨损率等参数进行测试,考察其凹坑面积占有率对摩擦副摩擦磨损的影响,利用OLYMPUS OLS3100激光共焦显微镜对磨损表面进行分析。研究表明:在海水润滑条件下,下试样CF/PEEK在磨擦过程中主要发生了犁沟效应和磨粒磨损,仿生非光滑表面的凹坑可以有效存储磨粒,减轻磨粒磨损,进而起到减摩效果。面积占有率为15%的圆锥形凹坑仿生非光滑表面更利于存储磨屑,因而摩擦因数最低,减磨效果最好。(本文来源于《机械工程学报》期刊2018年13期）
刘海涛,徐志龙[5]（2018）在《基于仿生非光滑结构的高速列车受电弓杆件减阻降噪研究》一文中研究指出高速列车受电弓产生的气动噪声会向周围环境直接辐射,成为列车的主要噪声来源之一。受电弓主要由杆件组成,因而针对杆件结构进行空气动力学研究对于受电弓减阻降噪具有重要意义。选取受电弓杆件的典型尺寸建立有限元仿真分析模型,采用Realized k-e湍流模型及宽频噪声模型分别计算流场分布及气动噪声大小。研究受电弓气动噪声产生的机理,对杆件截面形状进行了优化改进,并在此基础上根据鸮的前翼边缘锯齿型结构及潮间贝类的波纹凹槽结构对杆件进行仿生设计。最后,通过数值计算对各类仿生改进设计效果进行对比分析。结果表明,环状波纹凹槽杆件结构为最优的仿生设计,可以实现明显的减阻降噪效果;相对于背风侧带锯齿的杆件结构,迎风锯齿的仿生设计可以有效降低气动噪声,但会使气动阻力增加。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2018年S1期）
张继修[6]（2018）在《汽车多孔声学包装材料非光滑表面耦合仿生吸声机理研究》一文中研究指出随着工业的发展,噪声污染、水污染与空气污染也日渐突出,环境噪声污染已经成为阻碍工业文明发展的主要因素之一。声学包装材料作为良好的降噪材料,对降低车内中高频噪声能起到很好的效果。然而,目前对于声学包装材料的研究局限于对光滑表面声学包装材料的研究,对于非光滑表面声学包装材料吸声性能的研究较少。因此,为了满足人们对舒适性和声品质的要求,对非光滑表面声学包装吸声性能的研究就显得十分有意义了。本文以非光滑理论为基础,采用仿生学方法对长耳鸮翼表、鲨鱼体表和植物叶片表面进行分析,优选出四种典型非光滑单元体形态:叁角尖劈、梯形棱文、梯形凹坑和圆柱凸起单元体。将优选出的非光滑形态应用到声学包装上,制备出具有非光滑表面形态的聚氨酯泡沫材料。通过驻波管法对非光滑表面聚氨酯泡沫材料的吸声性能进行测量,研究非光滑表面对吸声性能的影响。此外通过试验法和数值计算法对声学材料的特征参数进行确定,为后续多孔材料有限元模型的建立和模型验证做准备。根据提取的生物体表特征表面,以聚氨酯材料为基体,构建非光滑表面吸声结构模型,通过有限元方法仿真分析非光滑表面多孔吸声材料的吸声性能,研究非光滑表面对吸声性能的影响;随后,以叁角尖劈模型为研究对象,分析表面形态参数对吸声性能的影响;最后,建立聚氨酯材料厚度为30mm,空腔厚度为10mm的非光滑表面耦合仿生模型,对耦合仿生吸声机理进行了深入研究。以叁角尖劈模型为研究对象,将声学包装材料的平均吸声系数和质量作为优化对象,利用改进灰色关联度分析进行多目标优化。首先通过正交试验分析,得到各个试验组的仿真结果,通过传统灰色关联度分析计算出灰色关联度;然后建立灰色关联度的径向基神经网络模型,并验证近似模型的准确性,保证优化结果的可行性与可靠性;最后基于已建立的近似模型通过粒子群算法获得在出现最大灰色关联度时叁角尖劈模型表面参数组合数值,将优化后灰色关联度分析的最佳参数赋予到模型上,并与原始灰色关联度结果进行对比分析,验证改进后优化算法的可行性。基于统计能量分析法建立汽车前围板、地板的统计能量分析模型,将叁角尖劈非光滑表面材料应用到汽车前围板和地板上,研究非光滑表面对汽车声学包装吸隔声性能的影响。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-04-01）
梁瑛娜[7]（2017）在《海水轴向柱塞泵滑靴副仿生非光滑表面润滑减阻机理及摩擦磨损研究》一文中研究指出合理开发和利用海洋中蕴含的丰富自然资源以解决全球面临的人口、资源和环境问题,促使了海水液压传动技术的迅猛发展。相比于传统的油压系统,海水液压传动系统具有工作介质获取便捷、洁净、安全、与海洋环境兼容性好等优势,受到了越来越多的重视和应用。海水轴向柱塞泵是海水液压系统的核心动力元件,其中的滑靴副运行在黏度低、润滑性差、电导率和汽化压力高的海水环境中,极易因腐蚀、磨损而失效,严重制约了海水液压元件及系统的发展。因此,本文在优选摩擦副配对材料的基础上,将仿生非光滑表面效应引入海水轴向柱塞泵滑靴副中,采用理论分析、数值模拟及试验研究的方法,探索其润滑、减阻和耐磨机理,以提高其承载特性、摩擦磨损性能和寿命,对海水液压元件及系统的设计和应用具有重要的理论意义与实用价值。本文主要包含以下研究内容:(1)运用流体力学、润滑学及仿生学的理论和方法,根据海水轴向柱塞泵滑靴副的实际工况,推导密封间隙与泄漏流量之间的关系,计算滑靴副的最佳间隙,建立具有不同形状、大小和分布的仿生非光滑表面的液膜效应及动态润滑模型,为润滑膜承载特性的数值计算奠定理论基础。(2)运用计算流体力学中的有限体积方法,数值求解上述仿生非光滑表面滑靴副的液膜效应及动态润滑模型,通过与光滑表面滑靴副的速度分布、压力分布及承载特性进行对比分析,研究仿生非光滑表面的工况参数(膜厚、转速)、微单元体形状、大小(直径、深径比)和分布(面积率)等因素对润滑膜动态承载特性的影响规律,探寻仿生非光滑表面的润滑减阻机理。(3)基于理论分析和数值模拟结果,选用316L不锈钢与CF/PEEK作为配对材料,加工动态承载特性较好的仿生非光滑表面摩擦副若干对,在海水润滑条件下进行摩擦磨损试验,探寻仿生非光滑表面摩擦副的摩擦磨损机理,分析具有不同形状微单元体的仿生非光滑表面摩擦副在不同工况下的摩擦因数、试样温度、磨损率及磨损表面形貌等参数,探索其摩擦磨损性能。(4)基于数值模拟和前期摩擦磨损试验结果,对换上、下试样材料,修改上试样结构,提升转速,延长试验时间,以期使摩擦副的结构和工况更接近海水轴向柱塞泵滑靴副的实际情况,探索仿生非光滑单元体直径对其摩擦磨损特性的影响规律。(5)基于上述研究成果,以某型号轴向柱塞式水泵为原型,选用431不锈钢制备仿生非光滑表面斜盘,置换水泵中原有光滑表面斜盘,在纯水液压实验台上对试验泵的各项性能进行测试,同时对试验前后的斜盘表面形貌进行对比分析,探寻仿生非光滑表面滑靴副试验泵的容积效率和机械效率,验证数值模拟及摩擦磨损试验的正确性,为仿生非光滑表面滑靴副在海水轴向柱塞泵中的应用提供有价值的参考。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-12-01）
汪硕[8]（2017）在《基于仿生非光滑车身的协同气动减阻降噪机理研究》一文中研究指出为适应汽车消费快速增长引起的能源消耗需求,汽车气动减阻技术在不断发展。汽车在高速行驶中与空气相互作用引起的气动噪声对乘员乘坐舒适性有很大的影响。基于仿生技术发展起来的仿生非光滑气动减阻降噪技术得到了有效的发展,其产生了积极的气动减阻降噪效果。仿生非光滑结构气动减阻降噪机理还有待探索,本文基于工程仿生学研究的仿生基本方法,以空气动力学边界层理论为基础,从风洞试验与数值模拟两个方面,进行了仿生非光滑车身协同气动减阻降噪机理研究。首先,选择风洞试验标准实车Driv Aer模型进行数值模拟,验证CFD仿真方法的可靠性。在稳态计算阶段,以Driv Aer模型中面顶部压力系数分布及前侧窗、后风窗压力系数分布图对比分析两种RANS稳态计算模型准确性,两种模型在车身顶部位置过度预测了层流边界层转捩点;在瞬态计算阶段,选用LES模型计算得出车身压力系数分布及快背式Driv Aer模型尾流结构,并与风洞试验数据对比得到了一致性的结果。其次,分别在Driv Aer模型后视镜及车身上表面处建立仿生非光滑结构并进行气动阻力与气动噪声的计算,与原始模型阻力系数及声压级进行对比,分析比较了非光滑表面对边界层流场与声场的影响规律,探索仿生非光滑车身协同气动减阻降噪机理。结果表明,在后视镜处应用仿生非光滑结构时,非光滑结构通过影响层流边界层向湍流边界层的转捩进而影响了后视镜尾流,湍流边界层内气流分离点滞后,层内湍流强度及湍流耗散率增加又逐渐减小并在气流分离点附近达到最小,尾流结构能量耗散减少,湍流边界层内速度梯度变大;后视镜尾流结构有向前侧窗外法线方向及向下移动的趋势。这些因素协同引起了整车气动阻力与气动噪声的降低。车身上表面应用仿生非光滑结构对车身顶盖层流边界层也产生了影响,导致层流边界层提前转捩为湍流边界层,湍流边界层厚度增加,但顶盖处摩擦阻力系数与剪切力降低,当地气流脉动压力也随之降低;仿生非光滑整车模型车身上方湍动能和湍流耗散率增加,但整车尾部湍流总动能下降,尾部湍动能集中区及湍流耗散区减小且向下移动,整车气动阻力系数减小。仿生非光滑结构在车身两处位置的运用都起到了良好的气动减阻降噪效果,非光滑结构中产生的低雷诺数旋转涡流“二次扰动”了当地层流边界层的转捩和湍流边界层内气流剪切层混合进而稳定了尾流结构,降低了气泡脉动,减少了流经车身的气流能量损失。仿生非光滑车身协同气动减阻降噪机理的探索对汽车造型和NVH设计具有重要的工程参考意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
张募群[9]（2017）在《仿生机器鱼非光滑表面减阻性能研究》一文中研究指出目前自主式水下航行器已广泛应用于海洋各个领域之中,并取得了卓越成绩。然而,由于其外形特点以及推进方式,在性能上仍然有很大的提升空间。基于此,课题组将研制一款具有高推进效率、高机动性、长续航能力的仿生机器鱼。本文将通过对仿生机器鱼外形结构进行仿真优化的方式,重点研究其减阻方法并分析其减阻性能。首先针对目前的水下航行器现状进行了综述,并进一步阐述了本文主要的研究内容即非光滑表面减阻的现状以及各种方法的优缺点,结合研制要求等因素,确定了沟槽结构和随行波结构作为减阻结构。其次分析了仿生鱼体在航行期间的阻力情况,构建了相应的数学模型,包括流体动力学中的控制方程和湍流模型,并按照研究内容确定了处理相关方程的离散方法和求解方式。再次研究了仿生机器鱼流线性设计对于减小压差阻力的优势,并设计了沟槽结构和随行波结构,将其分别添加在鱼首鱼身鱼尾叁个部位上,仿真了沟槽结构、随行波结构和光滑结构在6m/s航速下的流场特性。并通过0.1m/s-10m/s的数据分析,在鱼首和鱼尾即径向尺寸变化的部位选择添加随行波减阻结构,在鱼身即径向尺寸没有变化或变化很小的部分选择沟槽结构。最后本文将不同的非光滑结构组合应用到仿生机器鱼表面,并分析对比了其与光滑表面仿生机器鱼的流场特点,得到了在0.1m/s-10m/s速度范围内的减阻性能。除此之外,还分析了鱼体处于柔性摆动状态时的减阻性能。通过仿真结果的对比分析得出结论,沟槽和随行波相组合的非光滑表面仿生机器鱼具有良好的减阻性能。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-21）
毋少峰[10]（2017）在《仿生非光滑表面配流副润滑承载机理数值模拟及摩擦磨损实验研究》一文中研究指出配流副是水压轴向柱塞泵的关键摩擦副,由于其工作在腐蚀性强、润滑条件差的水环境中,很容易因为磨损与腐蚀的作用而失效,这严重影响着水压轴向柱塞泵的效率、稳定性及使用寿命,是学者们研究的热点和重点。随着仿生学的发展,尤其仿生非光滑表面效应的提出,为改善水压轴向柱塞泵关键摩擦副的摩擦磨损性能指出了新思路。因此,开展仿生非光滑表面配流副润滑承载机理及其摩擦磨损特性的研究,并将研究结果应用到指导水压轴向柱塞泵仿生非光滑表面配流副的设计中,具有重要的理论意义和广阔的工程应用前景。本文以水压轴向柱塞泵仿生非光滑表面配流副为研究对象,首先采用数值模拟的方法对仿生非光滑表面润滑水膜的流场进行了模拟,分析其润滑承载机理;然后采用摩擦磨损试验机的环盘摩擦磨损形式模拟配流副的工作模式,对GF/EPR及CFRPEEK仿生非光滑表面试样进行摩擦磨损实验研究,分析仿生非光滑表面试样的摩擦磨损特性及机理;最后将仿生非光滑表面应用到实际配流盘中进行水压轴向柱塞泵中的摩擦磨损实验研究,分析仿生非光滑表面配流副的摩擦磨损特性。具体研究内容如下:采用Solidworks建立了仿生非光滑表面润滑水膜的流体域几何模型,并用Gambit进行网格划分,采用Fluent中的稳态、隐式求解器求解连续性方程、N-S方程和标准k-ε湍流模型,对此问题进行分析求解。研究凹坑形状、水膜厚度、凹坑直径、凹坑分布个数与转速变化对仿生非光滑润滑水膜的速度场、压力场、表面承载力的影响,分析仿生非光滑表面润滑水膜的润滑承载机理。采用环盘摩擦形式对配流副的工作模式进行模拟,使用316L不锈钢制作光滑表面环试样,CF/EPR制作不同类型仿生非光滑表面的盘试样,在MMU-5G标准摩擦磨损试验机完成海水浸泡润滑条件下的摩擦磨损实验。基于材料学、摩擦学理论,以摩擦系数、实验温升、试样磨损前后的表面形貌变化、磨损量、表面粗糙度为研究指标,详细分析各类型GF/EPR仿生非光滑表面试样与316试样的摩擦磨损特性及机理。参考某型号水压轴向柱塞泵配流副结构,使用CFRPEEK制作不同类型仿生非光滑表面的盘试样,使用431不锈钢制作光滑表面环试样,在MMD-5A摩擦磨损试验机上完成海水浸泡润滑条件下的摩擦磨损实验。以摩擦系数、试样磨损前后的表面形貌变化、磨损量等作为研究指标,分析不同凹坑类型对CFRPEEK试样与431试样的摩擦磨损性能的影响。基于上述研究,采用CFRPEEK设计加工仿生非光滑表面配流盘,替换实际水压轴向柱塞泵中原装配流盘在水液压实验台上开展摩擦磨损实验,研究仿生非光滑表面配流盘在实际水压轴向柱塞泵中的摩擦磨损特性。本文的研究结果表明仿生非光滑表面可以产生润滑承载能力,进而改善配流副的摩擦磨损性能,可为水压轴向柱塞泵配流副的减摩耐磨设计提供参考。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-05-01）
仿生非光滑论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
刀具磨损是金属切削加工业遇到的主要问题。提高刀具耐磨性能,能够有效改善加工零件表面质量,减少机床损坏,降低加工成本。为此,在刀具表面上构造仿生物体表非光滑微织构形态,能够改善刀具耐磨性能,实现绿色切削加工。介绍了仿生物体表非光滑形态的种类,归纳了仿生物体表非光滑形态微织构刀具的耐磨机理、织构类型、织构排布形式、切削质量等方面的研究概况。研究结果表明,有效利用某些生物体表面存在的非光滑微织构形态,能大幅度提高刀具耐磨性能。提出并分析了当前仿生物体表非光滑织构形态刀具研究中尚待解决的一些关键性问题,并给出相应的解决办法。这些研究将为提高刀具耐磨性能提供一种新的发展方向。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
仿生非光滑论文参考文献
[1].钟佩思,赵晓贺,倪伟,杨凯歌.仿生非光滑表面管道的设计及有限元分析[J].液压与气动.2019
[2].刘晓敏,赵登超,罗林辉,曲敏,陈亮.仿生物体表非光滑微织构形态刀具应用及发展[J].机械设计与研究.2019
[3].崔文语.激光熔凝非光滑表面仿生强化工艺及性能研究[D].重庆理工大学.2019
[4].马浩,高殿荣,毋少峰,梁瑛娜.水压马达仿生非光滑表面配流副摩擦磨损研究[J].机械工程学报.2018
[5].刘海涛,徐志龙.基于仿生非光滑结构的高速列车受电弓杆件减阻降噪研究[J].噪声与振动控制.2018
[6].张继修.汽车多孔声学包装材料非光滑表面耦合仿生吸声机理研究[D].吉林大学.2018
[7].梁瑛娜.海水轴向柱塞泵滑靴副仿生非光滑表面润滑减阻机理及摩擦磨损研究[D].燕山大学.2017
[8].汪硕.基于仿生非光滑车身的协同气动减阻降噪机理研究[D].吉林大学.2017
[9].张募群.仿生机器鱼非光滑表面减阻性能研究[D].山东大学.2017
[10].毋少峰.仿生非光滑表面配流副润滑承载机理数值模拟及摩擦磨损实验研究[D].燕山大学.2017