摩擦學(xué)作為一門基礎(chǔ)性交叉學(xué)科,一直以來受到眾多研究者們的廣泛關(guān)注。但由于其本身的復(fù)雜性及人類自身認(rèn)識的局限性,許多摩擦學(xué)類問題并沒有得到很好的解決。摩擦學(xué)中的力學(xué)問題是工程應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ),深刻理解摩擦過程的接觸問題對設(shè)計安全、高效的機械零部件起著至關(guān)重要的作用。針對當(dāng)前摩擦學(xué)中的摩擦、磨損領(lǐng)域研究面臨的實驗研究偏多和數(shù)值計算方法較少的現(xiàn)狀本文旨在通過數(shù)學(xué)手段,對摩擦過程中的接觸問題進(jìn)行數(shù)值定量化研究,并在此基礎(chǔ)上結(jié)合實驗對量化結(jié)果進(jìn)行驗證。本文主要研究了非高斯粗糙面法向與切向彈性接觸、預(yù)緊力作用下粗糙面的能量耗散、摩擦過程中接觸壓力求解及磨損預(yù)測和線接觸磨損過程中應(yīng)力場實時在線觀測問題,并在本文最后還給出了部分MATLAB^?計算源程序。利用可以獨立給定偏態(tài)值和峰態(tài)值的Pearson分布函數(shù)描述接觸面高度度分布。本文在單峰彈塑性接觸模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合統(tǒng)計學(xué)方法推導(dǎo)出界面法向接觸力計算公式。于此同時,根據(jù)Mindlin粘滑模型推導(dǎo)出切應(yīng)力計算公式。而后重點分析了偏態(tài)值和峰態(tài)值對法向和切向接觸的影響,并將計算得到的初始切向接觸剛度與實驗結(jié)果進(jìn)行對比。另外還用Iwan模型... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景及意義
    1.3 課題理論基礎(chǔ)及國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1 粗糙面法向接觸理論
        1.3.2 粗糙面切向接觸理論
        1.3.3 摩擦過程中接觸壓力研究
        1.3.4 磨損預(yù)測研究
        1.3.5 材料內(nèi)部應(yīng)力場研究
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第二章 隨機粗糙表面法向及切向接觸模型與分析
    2.1 前言
    2.2 粗糙面參數(shù)表征
    2.3 多峰接觸模型
        2.3.1 法向接觸分析
        2.3.2 切向接觸分析
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 偏態(tài)值對接觸的影響
        2.4.2 峰態(tài)值對接觸的影響
    2.5 實驗結(jié)果對比
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于Iwan模型的摩擦界面切向接觸研究
    3.1 前言
    3.2 粗糙面接觸模型及遲滯曲線
        3.2.1 Iwan模型
        3.2.2 周期性加載遲滯曲線
    3.3 新的臨界滑移力分布函數(shù)推導(dǎo)
    3.4 數(shù)值計算結(jié)果與分析
    3.5 實驗結(jié)果對比
    3.6 本章小結(jié)
第四章 摩擦過程中界面接觸壓力計算研究
    4.1 前言
    4.2 理論模型
        4.2.1 基于FK-Boltzmann修正的統(tǒng)一Reynolds方程
        4.2.2 控制方程
    4.3 數(shù)值計算方法
        4.3.1 方程無量綱化
        4.3.2 網(wǎng)格劃分
        4.3.3 半系統(tǒng)離散差分方法
        4.3.4 彈性變形計算
    4.4 數(shù)值計算結(jié)果與分析
        4.4.1 載荷影響
        4.4.2 速度影響
        4.4.3 環(huán)境壓力影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 彈性接觸過程中磨損計算及實驗研究
    5.1 前言
    5.2 數(shù)學(xué)物理模型與基本方程
    5.3 數(shù)值計算分析
        5.3.1 壓力計算
        5.3.2 磨損計算
        5.3.3 磨損迭代步長選取
    5.4 彈性接觸磨損實驗研究
    5.5 結(jié)果對比
    5.6 本章小結(jié)
第六章 磨損過程中的摩擦副內(nèi)部應(yīng)力實驗研究
    6.1 前言
    6.2 光彈性實驗原理
        6.2.1 應(yīng)力-光學(xué)定律
        6.2.2 平面偏振光通過光學(xué)儀器
        6.2.3 圓偏振光通過光學(xué)儀器
    6.3 材料內(nèi)部應(yīng)力場
    6.4 光彈性實驗研究
    6.5 結(jié)果與討論
    6.6 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    主要工作與結(jié)論
    創(chuàng)新點
    展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A Pearson分布及計算程序
附錄 B 接觸應(yīng)力共軛梯度計算方法
附錄 C 瓊斯矩陣計算法
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Numerical analysis of time-varying wear with elastic deformation in line contact[J]. Wanglong ZHAN,Ping HUANG.  Friction. 2019(02)
[2]Adhesive wear and particle emission: Numerical approach based on asperity-free formulation of Rabinowicz criterion[J]. Valentin L.POPOV,Roman POHRT.  Friction. 2018(03)
[3]Adhesive wear mechanisms uncovered by atomistic simulations[J]. Jean-Fran?ois MOLINARI,Ramin AGHABABAEI,Tobias BRINK,Lucas FRéROT,Enrico MILANESE.  Friction. 2018(03)
[4]粗糙表面接觸力學(xué)問題的重新分析[J]. 孫見君,嵇正波,馬晨波.  力學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[5]線接觸彈性磨損的數(shù)值分析[J]. 占旺龍,黃平.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]Instantaneous phase-stepping interferometry based on a pixelated micro-polarizer array[J]. Satoru Yoneyama,Shuichi Arikawa.  Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2016(04)
[7]混合潤滑理論模型進(jìn)化與工程應(yīng)用[J]. 王悅昶,劉瑩,黃偉峰,郭飛,王玉明.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[8]基于快速傅里葉變換的三維非高斯粗糙表面數(shù)值仿真[J]. 張生光,王文中.  中國科技論文. 2014(08)
[9]卷吸速度方向與橢圓短軸成一夾角的彈流潤滑漸近網(wǎng)格加密算法[J]. 蒲偉,王家序,周廣武,李俊陽,褚坤明.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2014(09)
[10]考慮粗糙表面接觸的連接面黏滑摩擦建模[J]. 徐超,王東.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2014(07)

博士論文
[1]光彈性技術(shù)在摩擦學(xué)實驗中的應(yīng)用研究[D]. 方燕飛.華南理工大學(xué) 2017



本文編號：2935372