不同角度凹槽结构缸套-活塞环切片的摩擦与润滑性能分析开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源消耗的不断增长和环境污染问题的日益严峻，提高内燃机的燃油经济性和减少排放成为了汽车行业的重要发展方向。

而缸套-活塞环摩擦副作为内燃机中最为关键的摩擦副之一，其摩擦损失占据发动机机械损失的比例高达40%~60%，因此，降低缸套-活塞环摩擦副的摩擦损失对于提高燃油经济性和减少排放具有重要的现实意义。

近年来，研究者们致力于开发各种减摩技术以降低缸套-活塞环摩擦副的摩擦损失，其中，在缸套表面设计微观结构以改善润滑性能成为了一个重要的研究方向。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者针对缸套-活塞环摩擦副的减摩润滑技术进行了大量的研究，取得了一系列的研究成果。

1. 国内研究现状

国内学者在凹槽结构减摩润滑方面的研究主要集中在以下几个方面：(1)凹槽结构参数对润滑性能的影响：例如，华南理工大学的学者研究了不同尺寸和形状的凹槽对缸套-活塞环摩擦副摩擦系数和磨损的影响，发现合理的凹槽结构可以有效降低摩擦系数和磨损[1]。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以不同角度凹槽结构缸套-活塞环切片为研究对象，通过建立数值仿真模型和进行实验验证，分析不同角度凹槽结构对缸套-活塞环切片摩擦与润滑性能的影响规律，并探讨其内在的摩擦学机理。

主要研究内容包括：
1.构建不同角度凹槽结构缸套-活塞环切片的几何模型，并根据流体动力润滑理论建立相应的数学模型。

2.利用仿真软件对不同角度凹槽结构缸套-活塞环切片在不同工况下的润滑油膜厚度、摩擦系数和磨损进行数值模拟，分析不同角度凹槽结构对摩擦润滑性能的影响规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值仿真和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解缸套-活塞环摩擦副润滑机理、凹槽结构减摩润滑研究现状、数值仿真和实验测试方法等，为本研究奠定理论基础。

2.建立模型：根据实际工况，利用建模软件构建不同角度凹槽结构缸套-活塞环切片的几何模型。

基于流体动力润滑理论，推导雷诺方程并确定边界条件，建立凹槽结构缸套-活塞环切片润滑油膜厚度计算模型。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.将不同角度凹槽结构应用于缸套-活塞环切片，通过数值仿真和实验验证相结合的方法，系统地研究了不同角度凹槽结构对缸套-活塞环切片摩擦与润滑性能的影响规律。

2.通过建立更加精细的数值仿真模型，考虑了凹槽结构的几何参数、润滑油的流变特性、摩擦副的材料特性等因素，提高了仿真结果的准确性和可靠性。

3.结合实验验证，揭示了不同角度凹槽结构对缸套-活塞环切片摩擦润滑性能的影响机理，为凹槽结构的设计和优化提供了理论指导。

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] 陈光雄,郝志勇,王建梅,等.激光加工微织构对活塞环摩擦学性能的影响[j].摩擦学学报,2021,41(01):51-61.

[2] 张洪亮.基于油膜厚度分析的活塞环组摩擦学性能研究[d].吉林大学,2021.

[3] 陈家瑞,张俊,李鹏飞,等.基于flooded条件下活塞环油膜厚度数值模拟[j].润滑与密封,2020,45(10):125-131.