PTFE基复合材料摩擦转移规律模拟研究

发布时间：2017-11-09 20:24

  本文关键词：PTFE基复合材料摩擦转移规律模拟研究

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【摘要】：聚合物基复合材料在摩擦过程中形成的转移膜对摩擦副的摩擦学性能起着决定性的影响,关于转移膜的研究一直是实验方法观察,只能观察到最后结果,对于其动态过程无法观察,了解其动态变化过程对于实现转移膜的控制和摩擦学性能优化非常重要。因此,借助数值模拟,了解转移膜的动态变化过程很有必要。鉴于此,本论文采用基于离散元思想开发的PFC2D颗粒流程序对PTFE—45钢摩擦系统的摩擦界面转移情况进行数值模拟分析,直观地展示了摩擦系统的动态摩擦转移过程。主要模拟结果如下： (1) PTFE-45钢摩擦系统的摩擦界面内部是动态的。基本可以分为三层：1)与对偶件直接接触的部分,即所谓的“转移膜”,相对最为稳定；2)中间层为“涌动层”,即已脱离PTFE本体材料但尚未与对偶件接触的部分以及由先前的“转移膜”中脱落的颗粒又重新回到摩擦界面中来的部分,我们称为“涌动层”；3)最上层为产生弹性—塑性形变的PTFE本体材料,随时可能在下一时段的摩擦中被拖拽进“涌动层”或成为“转移膜”。 (2)摩擦界面内PTFE碎片受力方向具有明显的速度跟随性,即与速度方向保持一致性。 (3)速度参数对PTFE-45钢摩擦系统摩擦转移及磨损规律影响是：低速度下,摩擦转移速度较快、转移数量较多。随着速度的增加,在相等行程的前提下,最终转移颗粒数减少、最终磨损颗粒数减少、材料磨损率增加。 (4)载荷参数对PTFE-45钢摩擦系统摩擦转移即磨损规律影响是：较高的载荷对应较高的动态转移颗粒水平；较高的载荷对应较高的总磨损颗粒数。 (5)“空走区”大小与载荷和速度都有关系：载荷增大,“空走区”缩短；速度越大,空走区越长。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117.1;TB33

【参考文献】

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本文编号：1163473