软三体摩擦界面的光学法原位观察和理论分析

发布时间：2017-11-29 21:10

  本文关键词：软三体摩擦界面的光学法原位观察和理论分析

  更多相关文章： 第三体 摩擦界面 表面形貌 粘附效应

【摘要】：实际接触表面由于存在磨损颗粒、固体颗粒润滑介质、研磨颗粒等,常形成三体接触的情况,而之前的表面接触理论和试验研究大多停留在二体接触。三体颗粒流润滑在工程领域中已经得到越来越多的应用,但由于微凸体分布的随机性、颗粒运动的无序性,相关的三体接触理论研究相对落后。为了建立合理的三体接触模型和理论,首先采用光学法实时动态的原位观察三体摩擦界面,其中下试件为光学透明的玻璃,一方面可以充分了解表面粗糙度、载荷、滑移速度、粉末量四个参数对三体接触过程中第三体的破坏形式、破坏过程、三体分布真实接触面积比的影响,尤其是粘附效应是否存在以及大小的影响因素进行充分分析；另一方面三体原位观察试验为三体接触理论的研究提供可靠的数据依据。其次将第三体颗粒类比为流体,基于雷诺方程、粘度方程、GW模型等建立含大颗粒粗糙界面的三体接触模型,分析第三体颗粒的浓度、直径以及试件的表面形貌、弹性模量对三体接触界面的承载和摩擦力的影响：同时还分析特定膜厚、表面粗糙度、纹理方向的三体接触界面的承载和摩擦力分布。最终结合模拟结果,进一步膜厚、表面粗糙度、载荷对承载和摩擦力分布的影响,并验证模拟结果的正确性。研究结果表明：第三体的破坏过程包括粉末完整、局部破坏、破坏扩散、粘附破坏、完全破坏五个阶段,粗糙度、载荷较大才有粘附破坏阶段;对三体接触过程中的微凸体、纹理以及膜厚进行模拟,接触界面的纹理和微凸体的相互影响,直接影响承载和摩擦力的分布,合理的选择粗糙度和设计纹理方向有助于提高承载、减小摩擦力,使得粉末层具有更好的减摩抗磨性能；将三体摩擦界面的第三体颗粒破坏形式、破坏过程与建立模型的模拟结果相结合,分析第三体的各种破坏形式、破坏过程的机理。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH117.1

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本文编号：1238121