●前言
第1章緒論1
1.1鋼絲繩摩擦學研究的背景及意義1
1.2鋼絲繩摩擦學研究的主要內容3
參考文獻4
第2章鋼絲繩滑動摩擦磨損特性研究6
2.1概述6
2.2鋼絲繩滑動摩擦磨損試驗裝置及方法7
2.2.1鋼絲繩接觸行為特性7
2.2.2鋼絲繩滑動摩擦磨損試驗機8
2.2.3摩擦磨損試驗方案設計11
2.3不同滑動參數下鋼絲繩摩擦磨損特性13
2.3.1滑動速度和振幅對摩擦磨損特性的影響規律13
2.3.2接觸載荷對摩擦磨損特性的影響規律23
2.3.3滑動距離對摩擦磨損演化過程的影響25
2.4不同接觸形式下鋼絲繩摩擦磨損特性研究32
2.4.1鋼絲繩交叉接觸形式和滑動試驗參數33
2.4.2不同交叉角度和方向下鋼絲繩摩擦磨損特性34
2.4.3接觸位置對磨痕分布的影響49
參考文獻53
第3章鋼絲繩層間過渡摩擦磨損特性研究55
3.1概述55
3.2鋼絲繩多層纏繞理論特性56
3.2.1鋼絲繩纏繞過程運動分析56
3.2.2鋼絲繩纏繞過程受力分析59
3.3鋼絲繩層間過渡摩擦磨損試驗繫統研制63
3.3.1鋼絲繩層間過渡摩擦磨損試驗機63
3.3.2鋼絲繩層間過渡摩擦磨損試驗方案64
3.4基於正交試驗的層間過渡摩擦磨損試驗66
3.4.1正交試驗方案設計66
3.4.2正交試驗結果67
3.5圓股鋼絲繩摩擦磨損特性69
3.5.1干摩擦狀態鋼絲繩摩擦行為研究69
3.5.2潤滑狀態鋼絲繩摩擦行為研究75
3.6三角股鋼絲繩摩擦磨損特性83
3.6.1干摩擦狀態鋼絲繩摩擦行為研究84
3.6.2潤滑狀態鋼絲繩摩擦行為研究91
參考文獻99
第4章鋼絲繩衝擊摩擦磨損特性研究101
4.1概述101
4.2鋼絲繩衝擊摩擦磨損試驗臺及方案102
4.2.1鋼絲繩卷繞過程衝擊摩擦問題分析102
4.2.2鋼絲繩衝擊摩擦試驗臺設計103
4.2.3鋼絲繩衝擊摩擦試驗設計104
4.3干摩擦狀態鋼絲繩衝擊摩擦特性106
4.3.1無衝擊時鋼絲繩摩擦繫數分析106
4.3.2無衝擊時鋼絲繩摩擦溫升分析108
4.3.3鋼絲繩衝擊摩擦繫數分析111
4.3.4磨損形貌分析113
4.4潤滑狀態鋼絲繩衝擊摩擦特性115
4.4.1無衝擊時鋼絲繩摩擦繫數分析115
4.4.2無衝擊時鋼絲繩摩擦溫升分析117
4.4.3鋼絲繩衝擊摩擦繫數分析119
4.4.4磨損形貌分析121
參考文獻122
第5章惡劣環境下鋼絲繩摩擦磨損特性研究124
5.1概述124
5.2不同腐蝕狀態下鋼絲繩摩擦磨損特性125
5.2.1試驗方法125
5.2.2腐蝕鋼絲繩摩擦磨損特性研究126
5.3不同油潤滑下鋼絲繩摩擦磨損特性132
5.3.1摩擦特性132
5.3.2磨損特性135
5.4不同腐蝕環境對鋼絲繩潤滑油減摩抗磨特性的影響137
5.4.1試驗方法137
5.4.2淡水溶液腐蝕138
5.4.3海水溶液腐蝕140
5.4.4酸性溶液腐蝕141
5.4.5不同腐蝕下油潤滑鋼絲繩磨痕特征參數143
5.5溫度對鋼絲繩摩擦磨損特性的影響144
5.5.1試驗方法144
5.5.2不同溫度下鋼絲繩摩擦繫數146
5.5.3不同溫度下鋼絲繩磨損形貌147
5.5.4不同溫度下鋼絲繩磨損參數148
參考文獻150
第6章磨損鋼絲繩機械強度及失效機理研究152
6.1概述152
6.2磨損鋼絲繩破斷拉伸試驗154
6.2.1試驗設備154
6.2.2試驗方案155
6.3磨損鋼絲繩機械性能及斷裂失效機理156
6.3.1磨損圓股鋼絲繩機械性能156
6.3.2磨損三角股鋼絲繩機械性能173
6.3.3磨損鋼絲繩斷裂失效機理176
6.4磨損鋼絲繩可靠性分析181
6.4.1鋼絲繩磨損特征尺寸參數181
6.4.2磨損鋼絲繩可靠性分析183
參考文獻191
第7章基於雙級永磁勵磁的鋼絲繩無損檢測裝置及方法193
7.1概述193
7.2鋼絲繩局部缺陷漏磁場檢測原理196
7.3鋼絲繩損傷漏磁場建模仿真分析197
7.3.1鋼絲繩損傷磁偶極子模型198
7.3.2斷絲漏磁場磁偶極子模型仿真分析200
7.3.3磨損漏磁場磁偶極子模型仿真分析202
7.4鋼絲繩無損檢測裝置雙級永磁勵磁結構設計204
7.4.1無損檢測裝置整體結構設計204
7.4.2漏磁場檢測磁化方法與磁化強度選擇206
7.4.3雙級永磁勵磁結構設計207
7.4.4雙級永磁勵磁結構勵磁效分析208
7.5鋼絲繩損傷信號提取與識別214
7.5.1股波噪聲信號的抑制214
7.5.2損傷檢測信號的提取與標定217
7.5.3損傷信號量化220
7.6鋼絲繩斷絲損傷試驗分析221
7.6.1鋼絲繩損傷漏磁場檢測試驗設計221
7.6.2鋼絲繩損傷漏磁場檢測試驗結果分析224
參考文獻230
第8章鋼絲繩復合潤滑脂抗磨機理研究232
8.1概述232
8.2改性復合潤滑脂制備233
8.2.1復合石墨烯制備及表征233
8.2.2復合潤滑脂改性試驗237
8.2.3改性潤滑脂性能檢測241
8.3抗磨潤滑脂潤滑特性243
8.3.1試驗方案244
8.3.2添加劑含量對摩擦繫數的影響245
8.3.3添加劑含量對鋼球磨斑特征尺寸的影響249
8.3.4添加劑含量對鋼球磨損形貌的影響253
8.4基於改性潤滑脂的鋼絲繩滑動摩擦磨損特性260
8.4.1改性潤滑脂下鋼絲繩摩擦磨損試驗方案260
8.4.2改性潤滑脂下鋼絲繩摩擦特性261
8.4.3改性潤滑脂下鋼絲繩磨損特性264
參考文獻265

本書共分8章。首先，基於鋼絲繩在實際工程下的摩擦磨損問題，確定研究內容和目標；然後，探究不同滑動參數、接觸形式、衝擊、潤滑和惡劣環境等因素對鋼絲繩摩擦繫數、摩擦溫升和表面磨損形貌的影響規律，綜合掌握鋼絲繩摩擦特性和磨損機理；接著，探究磨損鋼絲繩機械強度和斷裂失效機理，分析不同磨損特征類型與鋼絲繩機械強度的關聯關繫和磨損鋼絲繩可靠性；最後，基於漏磁場原理，提出鋼絲繩摩擦損傷狀態準確檢測新方法；同時，為降低鋼絲繩磨損，研制基於石墨烯添加劑的改性鋼絲繩潤滑脂。本書內容詳盡，語言通俗易懂，可供從事工程摩擦學、鋼絲繩無損檢測和潤滑等相關領域的科研工作者、技術人員以及相關專業研究生閱讀參考。