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1. 研究目的与意义

随着现代工业的迅速发展，空化效应的织构表面摩擦特性对机械密封的影响也越来越受到人们的关注，成为重要的研究课题之一。本次研究的目的是完成机械密封多微孔表面的变参数设计研究，主要涉及到不同织构深度、直径、截面形状和密度条件下机械密封多微孔表面的摩擦学特性表现以及多微孔表面的变参数优化组合设计等工作。要求学生查阅国内外文献，全面熟悉和了解表面织构的概念、主要参数以及研究方法，并根据机械密封的特点、现有设计参数，基于求解雷诺方程进行不同织构参数条件下减摩特性的分析，进而寻找机械密封端面不同位置最优参数，并进行最优组合设计研究的工作。

该项研究对我国的机械密封技术有着重大意义。机械密封方面的研究在国内起步比较晚，与国外相比，对干多微孔机械密封的研究还存在着很大的差距。所以加强国内多微孔机械密封产品的研发，以提高其密封性能指标是非常有必要的。

2. 国内外研究现状分析

机械密封最早是1885 年在英国以专利形式出现的, 1900 年开始应用。虽然机械密封出现得较早，但只是在最近的半个世纪才得到快速发展，在国外，从80年代开始相继有计算出矩形槽、圆周组合、径向直线槽、双向螺旋气体推力轴承、径向槽对密封性能影响的研究。1977年，A O.Lebeck具体地利用到波形面接触式机械密封的性能确定中，并用数值计算压力分布来确定机械密封空化区得边界。1980年，B S.Nau用试验办法观察机械密封的空化现象，并用分析法确定空化区的边界。1996年，Etsion提出了激光加工微凹端面机械密封，其密封的工作机理和结构优化设计方法也有新的发现。2007年，彭旭东、杜东波、盛颂恩、李纪云通过采用有限元法分析比较了微凸/微凹端面机械密封的性能，以期对机械密封新的设计制造方法提供理论依据。

通过各种研究和技术的逐渐应用，人们意识到它可以解决很多问题，来进行提高机器效率，降低能耗、节约原材料、提高机械可靠性、安全、环保等，具有很好的市场前景。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

(1) 介绍表面织构在减摩方面的作用和特点，表面织构的定义、加工方法、减摩参数以及减摩机理。

(2) 不同织构参数对摩擦副表面减摩特性的研究。

4. 研究创新点

考虑空化效应，采用Matlab编程的方法控制机械密封的多微孔参数，以改变压力容器的密封效果。