基于宏微观尺度的磁敏橡胶滑动摩擦机理与实验研究
发布时间：2023-11-30 20:32
工业生产过程中材料或器件的摩擦磨损现象无法避免,其导致的能源损耗以及仪器设备损坏等问题日益凸显。为此,学者们提出了不同的摩擦调控方式,如改变接触形式,更换摩擦副材料,改变润滑状态等,并取得了一定突破。然而,传统的摩擦调控方式只能单方面增大或减小材料及器件表面的摩擦特性,无法根据其所处环境、使用条件进行在线且可逆的调控,一定程度上阻碍了仪器设备的智能化发展。如何能对器件之间的相互摩擦,尤其是两物体表面的滑动摩擦行为进行智能控制成为了亟待解决的关键问题。磁敏橡胶因其具备优良的磁控特性,为磁场控制摩擦、优化器件的减摩抗磨能力、提高机械装备的工作效率和使用寿命提供了可能。因此,本文以磁敏橡胶为研究对象,针对其目前磁控摩擦机理尚不明确、实验不够完善等问题,从宏微观相结合的角度探究了磁敏橡胶磁控滑动摩擦机理,并结合理论模型对磁敏橡胶的磁控滑动摩擦机理的变化进行了解释,为磁敏橡胶可控滑动摩擦特性的工程应用奠定了理论基础。本文的主要研究内容如下:1.阐述了磁敏橡胶磁控摩擦特性的研究背景及意义,介绍了磁敏橡胶目前的研究进展,重点对磁敏橡胶磁控滑动摩擦特性的研究现状进行了分析,总结了复合材料在磁场作用下的...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 磁敏橡胶研究现状
1.2.2 磁敏橡胶磁控滑动摩擦性能研究现状
1.2.3 磁场条件下复合材料滑动摩擦机理研究现状
1.3 存在的问题及本文主要研究内容
1.3.1 目前存在的问题
1.3.2 本文主要研究内容
1.4 本章小结
第2章 磁敏橡胶滑动摩擦机理的研究方法
2.1 磁敏橡胶磁控滑动摩擦特性的影响因素分析
2.2 磁场条件下磁敏橡胶的表面行为分析
2.2.1 磁敏橡胶的表面形貌观测
2.2.2 磁敏橡胶表面形貌的表征方法
2.2.3 磁敏橡胶的表面接触行为分析
2.3 基于摩擦二项式的滑动摩擦特性分析
2.4 磁敏橡胶磁控滑动摩擦机理的研究方案设计
2.5 本章小结
第3章 磁敏橡胶磁控滑动摩擦特性的仿真研究
3.1 磁敏橡胶微观结构的有限元建模
3.1.1 各向同性磁敏橡胶的有限元模型
3.1.2 各向异性磁敏橡胶的有限元模型
3.1.3 磁敏橡胶材料参数的设置
3.2 力-磁耦合有限元计算分析方法
3.3 磁场作用下磁敏橡胶表面形貌的仿真计算
3.3.1 不同初始表面形貌对表面形貌变化的影响
3.3.2 不同颗粒体积比对表面形貌变化的影响
3.3.3 不同磁场强度对表面形貌变化的影响
3.3.4 不同橡胶基体模量对表面形貌变化的影响
3.4 磁场作用下磁敏橡胶弹性模量的仿真计算
3.4.1 零场条件下磁敏橡胶的弹性模量
3.4.2 磁场条件下磁敏橡胶的弹性模量
3.5 磁敏橡胶滑动摩擦特性的仿真计算
3.5.1 基于铜块摩擦副的滑动摩擦模型
3.5.2 表面形貌变化对磁敏橡胶滑动摩擦特性的影响
3.5.3 弹性模量变化对磁敏橡胶滑动摩擦特性的影响
3.6 本章小结
第4章 磁敏橡胶磁控滑动摩擦特性的实验研究
4.1 磁敏橡胶实验样品的制备
4.1.1 原材料
4.1.2 磁敏橡胶实验样品的制备方法
4.2 磁敏橡胶表面形貌变化的实验研究
4.2.1 表面观察实验的台架设计与搭建
4.2.2 磁敏橡胶表面观察的实验过程
4.2.3 磁敏橡胶表面观察的实验结果
4.3 磁敏橡胶弹性模量变化的实验研究
4.4 磁敏橡胶滑动摩擦特性的实验研究
4.4.1 实验台架与测量方法
4.4.2 磁敏橡胶摩擦特性的实验结果
4.5 本章小结
第5章 磁敏橡胶的磁控滑动摩擦机理分析
5.1 表面形貌对磁敏橡胶摩擦特性影响的机理分析
5.1.1 磁敏橡胶在磁场作用下的表面形貌变化分析
5.1.2 磁敏橡胶表面形貌变化对摩擦特性影响的机理分析
5.2 弹性模量对磁敏橡胶摩擦特性影响的机理分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 论文特色之处
6.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
本文编号：3869185
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 磁敏橡胶研究现状
1.2.2 磁敏橡胶磁控滑动摩擦性能研究现状
1.2.3 磁场条件下复合材料滑动摩擦机理研究现状
1.3 存在的问题及本文主要研究内容
1.3.1 目前存在的问题
1.3.2 本文主要研究内容
1.4 本章小结
第2章 磁敏橡胶滑动摩擦机理的研究方法
2.1 磁敏橡胶磁控滑动摩擦特性的影响因素分析
2.2 磁场条件下磁敏橡胶的表面行为分析
2.2.1 磁敏橡胶的表面形貌观测
2.2.2 磁敏橡胶表面形貌的表征方法
2.2.3 磁敏橡胶的表面接触行为分析
2.3 基于摩擦二项式的滑动摩擦特性分析
2.4 磁敏橡胶磁控滑动摩擦机理的研究方案设计
2.5 本章小结
第3章 磁敏橡胶磁控滑动摩擦特性的仿真研究
3.1 磁敏橡胶微观结构的有限元建模
3.1.1 各向同性磁敏橡胶的有限元模型
3.1.2 各向异性磁敏橡胶的有限元模型
3.1.3 磁敏橡胶材料参数的设置
3.2 力-磁耦合有限元计算分析方法
3.3 磁场作用下磁敏橡胶表面形貌的仿真计算
3.3.1 不同初始表面形貌对表面形貌变化的影响
3.3.2 不同颗粒体积比对表面形貌变化的影响
3.3.3 不同磁场强度对表面形貌变化的影响
3.3.4 不同橡胶基体模量对表面形貌变化的影响
3.4 磁场作用下磁敏橡胶弹性模量的仿真计算
3.4.1 零场条件下磁敏橡胶的弹性模量
3.4.2 磁场条件下磁敏橡胶的弹性模量
3.5 磁敏橡胶滑动摩擦特性的仿真计算
3.5.1 基于铜块摩擦副的滑动摩擦模型
3.5.2 表面形貌变化对磁敏橡胶滑动摩擦特性的影响
3.5.3 弹性模量变化对磁敏橡胶滑动摩擦特性的影响
3.6 本章小结
第4章 磁敏橡胶磁控滑动摩擦特性的实验研究
4.1 磁敏橡胶实验样品的制备
4.1.1 原材料
4.1.2 磁敏橡胶实验样品的制备方法
4.2 磁敏橡胶表面形貌变化的实验研究
4.2.1 表面观察实验的台架设计与搭建
4.2.2 磁敏橡胶表面观察的实验过程
4.2.3 磁敏橡胶表面观察的实验结果
4.3 磁敏橡胶弹性模量变化的实验研究
4.4 磁敏橡胶滑动摩擦特性的实验研究
4.4.1 实验台架与测量方法
4.4.2 磁敏橡胶摩擦特性的实验结果
4.5 本章小结
第5章 磁敏橡胶的磁控滑动摩擦机理分析
5.1 表面形貌对磁敏橡胶摩擦特性影响的机理分析
5.1.1 磁敏橡胶在磁场作用下的表面形貌变化分析
5.1.2 磁敏橡胶表面形貌变化对摩擦特性影响的机理分析
5.2 弹性模量对磁敏橡胶摩擦特性影响的机理分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 论文特色之处
6.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
本文编号：3869185
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