航空轮胎橡胶材料磨擦磨损实验与分子动力学模拟研究

发布时间：2021-07-11 09:33

　　在航空飞机的整体结构中,轮胎是最关键的部分,是影响飞机运行安全的重要因素。有关部门统计发现在发生的飞机失事事故中,有超过一半都是在发生在起飞、降落过程,其中80%与轮胎有关。飞机的航空轮胎在使用过程中总是面临着极端复杂的工况:高速度、高负荷、高充气气压和大形变。在这种极端工况下轮胎的摩擦磨损严重影响飞机的安全性,而我国在该领域的研究缺失,严重制约了大飞机航空轮胎制造业的发展。因此对航空轮胎在这种工况下的摩擦磨损研究势在必行。本文首先根据大飞机航空轮胎在实际应用中的极端工况特点,采用自制的摩擦磨损试验机模拟飞机轮胎降落过程,考察了轮胎在不同条件下的摩擦磨损情况和磨屑粒径分布规律以及四种软化剂橡胶体系的磨损量和磨屑粒径分布情况。实验测试结果表明随着转速和载荷的不断增加,航空轮胎的磨损量不断增加,其中转速对航空轮胎磨损量影响最为明显,载荷次之,而且胎面胶磨耗磨屑颗粒粒径在大于1mm和0.1-0.4mm的区间的质量占比大,而在0.4-1mm区间的质量占比较少。在四种软化剂橡胶体系中,TDAE的橡胶试样磨损量最大,苯乙烯树脂次之,均比DAE的耐磨性能差,而C9石油树脂的磨损量最小,耐磨性最好;而... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２?（ａ）刹车系统；（ｂ）制动时高温导致起火??Ｆｉｇｕｒｅ．?１－２?（ａ）?Ｂｒａｋｅ?ｓｙｓｔｅｍ；?（ｂ）?Ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｃａｕｓｅｓ?ｆｉｒｅ?ｄｕｒｉｎｇ?ｂｒａｋｉｎｇ??

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【参考文献】：
期刊论文
[1]硫化体系对天然橡胶耐磨性的影响及磨耗机理的研究[J]. 巩丽,游海军,刘莉.  橡塑技术与装备. 2015(17)
[2]转动微动磨损条件下7075铝合金的局部疲劳行为研究[J]. 沈明学,周琰,宋川,莫继良,蔡振兵,朱旻昊.  航空材料学报. 2013(02)
[3]全球航空轮胎产业现状与发展及其对工装设备的要求[J]. 邓海燕,关伟平.  橡塑技术与装备. 2012(02)
[4]全球航空轮胎业现状与发展趋势[J]. 王松威,关伟平.  轮胎工业. 2009(11)
[5]填充橡胶摩擦磨损的研究进展[J]. 王磊磊,张新民.  合成橡胶工业. 2009(05)
[6]中国成为世界第五个自主研发航空子午胎的国家[J]. 钱伯章.  橡塑技术与装备. 2008(06)
[7]石墨和二硫化钼填充氟橡胶的摩擦磨损特性研究[J]. 方晓波,黄承亚,朱立新.  润滑与密封. 2008(03)
[8]轮胎温度场有限元分析系统的设计与开发[J]. 马连湘,柯顺魁,何燕,宋君萍.  橡胶工业. 2007(12)
[9]滚动轮胎表面对流换热系数的研究[J]. 何燕,马连湘,黄素逸.  华中科技大学学报(自然科学版). 2007(11)
[10]橡胶的摩擦与磨耗[J]. 王作龄.  世界橡胶工业. 2007(06)



本文编号：3277829