近日，我院刘衍聪、伊鹏老师团队机械工程专业博士研究生张娜在密封端面织构优化设计研究方面取得重要进展，相关研究成果《鳞状织构型端面密封性能及优化设计》（Sealing performance and optimization design of squamous textured mechanical seal）发表在《Tribology International》。《Tribology International》是摩擦学领域的国际顶级期刊，目前影响因子为6.1（SCI一区Top）。论文第一作者为博士研究生张娜，通讯作者为刘衍聪教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位。该研究得到山东省自然科学基金和东营市科学发展基金的资助。
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织构改性处理能有效提升密封端面润滑特性，改善其摩擦磨损性能。然而，织构在提高其润滑特性的同时也往往增大了泄漏。因此，如何在控制泄漏的同时提升端面的润滑与摩擦性能，成为密封端面服役稳定性、可靠性及长使用寿命的关键。
密封端面织构优化设计
针对密封端面润滑与泄漏特性之间的矛盾问题，建立考虑空化效应的流体动压润滑模型，以密封性能为指标评价了织构类型。结果表明，鳞状织构相较于凹坑、三角形及V形织构表现出较大的承漏比与刚漏比，更适用于密封端面。通过响应曲面法与非支配遗传算法相结合的多目标协同优化算法，明确了鳞状织构几何参数对密封端面润滑与泄漏特性的影响规律，获得了密封端面高承载力与低泄漏率的帕累托前沿解及相应的鳞状织构设计，为机械密封端面织构的后续研究提供了理论参考和设计依据。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.triboint.2024.109425
