本文關(guān)鍵詞：軟三體摩擦界面的光學法原位觀察和理論分析

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【摘要】：實際接觸表面由于存在磨損顆粒、固體顆粒潤滑介質(zhì)、研磨顆粒等,常形成三體接觸的情況,而之前的表面接觸理論和試驗研究大多停留在二體接觸。三體顆粒流潤滑在工程領(lǐng)域中已經(jīng)得到越來越多的應(yīng)用,但由于微凸體分布的隨機性、顆粒運動的無序性,相關(guān)的三體接觸理論研究相對落后。為了建立合理的三體接觸模型和理論,首先采用光學法實時動態(tài)的原位觀察三體摩擦界面,其中下試件為光學透明的玻璃,一方面可以充分了解表面粗糙度、載荷、滑移速度、粉末量四個參數(shù)對三體接觸過程中第三體的破壞形式、破壞過程、三體分布真實接觸面積比的影響,尤其是粘附效應(yīng)是否存在以及大小的影響因素進行充分分析；另一方面三體原位觀察試驗為三體接觸理論的研究提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。其次將第三體顆粒類比為流體,基于雷諾方程、粘度方程、GW模型等建立含大顆粒粗糙界面的三體接觸模型,分析第三體顆粒的濃度、直徑以及試件的表面形貌、彈性模量對三體接觸界面的承載和摩擦力的影響：同時還分析特定膜厚、表面粗糙度、紋理方向的三體接觸界面的承載和摩擦力分布。最終結(jié)合模擬結(jié)果,進一步膜厚、表面粗糙度、載荷對承載和摩擦力分布的影響,并驗證模擬結(jié)果的正確性。研究結(jié)果表明：第三體的破壞過程包括粉末完整、局部破壞、破壞擴散、粘附破壞、完全破壞五個階段,粗糙度、載荷較大才有粘附破壞階段;對三體接觸過程中的微凸體、紋理以及膜厚進行模擬,接觸界面的紋理和微凸體的相互影響,直接影響承載和摩擦力的分布,合理的選擇粗糙度和設(shè)計紋理方向有助于提高承載、減小摩擦力,使得粉末層具有更好的減摩抗磨性能；將三體摩擦界面的第三體顆粒破壞形式、破壞過程與建立模型的模擬結(jié)果相結(jié)合,分析第三體的各種破壞形式、破壞過程的機理。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH117.1

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本文編號：1238121