基于界面测温的面接触摩擦温度场研究

发布时间：2020-05-24 16:29

【摘要】： 本论文是在对原有多功能环境可控摩擦磨损试验机试样装夹机构改造的基础上,设计了可测量面接触摩擦副摩擦界面温度的专用试验台架;采用高灵敏度(±1 %或±1℃,取大值)、高响应速度(0.1秒)、非接触式红外测温探头直接测量环形面接触摩擦副界面实时温度,并将温度数据实时保存到计算机中;考虑到摩擦副循环对称的结构特点,借助于ANSYS提供的APDL(ANSYS Parametric Design Language)语言和Visual Basic 6.0,本文利用混合编程技术编制了界面友好的温度场分析模块,该模块实现了面接触摩擦副温度场建模的参数化,并且实现了边界条件处理和求解控制的自动化,可以方便地根据试验结果得到摩擦副温度场分布数字云图和相关试验数据及结论报表,达到了摩擦副界面温度的在线测量、智能分析的目的。 本文还以45#钢作为上试样,分别以三种典型材料(锡青铜、铸铁、尼龙)作为下试样组成的环形面接触摩擦副为研究对象,应用多功能环境可控摩擦磨损试验机,对边界润滑或干摩擦过程中摩擦热作用下的摩擦温度进行了测量和分析;系统地研究了几种典型材料在不同试验工况下的温度场分布和变化情况;红外热像仪的观测结果对有限元模型的分析结果进行了验证,提高了面接触摩擦副温度场分析的精度。
【图文】：

图 1-1 摩擦接触点的温度分布示意图图 1-2 接触界面热流线示意图件下，润滑液除具有改善摩擦接触状态的主要作用速、有效地将摩擦所产生的热量从接触界面处带走在比较低的温度。而在干滑动摩擦条件下，摩擦热境的接触界面后，通过对流、辐射等形式与环境发擦副通常在比较高的温度条件下工作[2]。这种不稳副的工作条件更加苛刻，工作状态更加复杂。摩擦表面膜对于摩擦热的传递影响十分显著。于摩擦过程的影响体现在两方面：微区高温将造成，从而导致微突峰接触行为的变化，，进而影响摩擦

在摩擦副中形成一个不稳定的温度场[5]。摩擦触界面热流线示意图如图 1-2 所示。分布情况与接触体表面几何形状(表面粗糙度)、摩热容、导热性)、结构尺寸、工艺条件及散热条件有物性不同的物体内部所形成的温度场分布情况有很图 1-1 摩擦接触点的温度分布示意图
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH117.1

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本文编号：2678672