本文關(guān)鍵詞：基于分子動(dòng)力學(xué)模擬的粗糙表面接觸與摩擦特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：軸向柱塞泵是現(xiàn)代液壓傳動(dòng)中使用最廣泛的液壓元件之一，在高壓低速條件下，其關(guān)鍵摩擦副的工作界面不能形成完整的潤(rùn)滑油膜，，其摩擦界面處在混合潤(rùn)滑狀態(tài)，既存在潤(rùn)滑油膜，又有粗糙峰的接觸。因此，固體接觸區(qū)域的接觸和摩擦問(wèn)題，是研究混合潤(rùn)滑狀態(tài)接觸與摩擦問(wèn)題的基礎(chǔ)，同時(shí)，也一直是摩擦學(xué)研究的一個(gè)重要方面�？紤]到連續(xù)介質(zhì)力學(xué)模型在微觀(guān)尺度下的局限性，本文采用分子動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行微米尺度粗糙表面的接觸與摩擦特性研究。 針對(duì)納米尺度單粗糙峰的接觸和摩擦行為，建立了剛性球形粗糙峰對(duì)彈性平面基體的微觀(guān)力學(xué)模型，利用分子動(dòng)力學(xué)理論求解該模型，模擬分析了變形量，溫度，速度，粗糙峰曲率半徑等參數(shù)對(duì)接觸力，摩擦力和摩擦系數(shù)的影響規(guī)律，并得到了單粗糙峰接觸力，摩擦力與接觸變形量的關(guān)系式。 為了進(jìn)一步地研究納米尺度粗糙表面的真實(shí)接觸力和接觸面積，在分析G-W統(tǒng)計(jì)接觸模型的基礎(chǔ)之上，提出了基于分子動(dòng)力學(xué)模擬的粗糙表面接觸模型。該模型給出了原子尺度下接觸面積的計(jì)算方法，并運(yùn)用接觸面積和接觸力與接觸變形量的關(guān)系以及粗糙峰統(tǒng)計(jì)分布模型，將單粗糙峰的接觸行為擴(kuò)展到粗糙表面的接觸行為，并對(duì)兩種模型的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。 為了將納米尺度下單粗糙峰接觸和摩擦回歸模型擴(kuò)展到微米尺度，研究了納米尺度下粘附作用的影響。進(jìn)一步地進(jìn)行了微米尺度粗糙表面的接觸摩擦特性分析，為了驗(yàn)證微米尺度粗糙表面的接觸摩擦特性，最后采用表面形貌儀和UMT測(cè)試試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了接觸和摩擦試驗(yàn)研究。
【關(guān)鍵詞】：分子動(dòng)力學(xué)模擬 接觸 摩擦 粗糙表面
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH117
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 粗糙表面接觸和摩擦行為的研究背景和意義8-11
• 1.1.1 研究背景8-9
• 1.1.2 研究意義9-11
• 1.2 接觸和摩擦行為的研究概況11-15
• 1.2.1 粗糙表面接觸模型的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 摩擦特性的研究概況14-15
• 1.3 分子動(dòng)力學(xué)模擬研究概況15-17
• 1.4 本論文的主要研究工作17-19
• 第2章 單粗糙峰接觸與摩擦特性分子動(dòng)力學(xué)模擬19-42
• 2.1 單粗糙峰接觸與摩擦的分子動(dòng)力學(xué)模型19-29
• 2.1.1 原子間的勢(shì)函數(shù)20-21
• 2.1.2 運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值求解算法21-22
• 2.1.3 周期性邊界條件與最近鄰像約定22-23
• 2.1.4 截?cái)喟霃郊敖徚斜硭惴?/span>23-24
• 2.1.5 系綜和溫度控制24-26
• 2.1.6 分子動(dòng)力學(xué)模擬基本流程26-27
• 2.1.7 分子動(dòng)力學(xué)模擬模型27-29
• 2.2 單粗糙峰接觸與摩擦特性模擬分析29-40
• 2.2.1 單粗糙峰接觸與摩擦過(guò)程模擬分析29-35
• 2.2.2 變形量對(duì)接觸與摩擦特性的影響35-36
• 2.2.3 溫度對(duì)接觸與摩擦特性的影響36-37
• 2.2.4 速度對(duì)接觸與摩擦特性的影響37-39
• 2.2.5 粗糙峰曲率半徑對(duì)接觸與摩擦特性的影響39-40
• 2.3 本章小結(jié)40-42
• 第3章 納米尺度粗糙表面的接觸模型研究42-53
• 3.1 G-W 統(tǒng)計(jì)接觸模型42-46
• 3.1.1 G-W 統(tǒng)計(jì)接觸模型的假設(shè)條件43
• 3.1.2 G-W 統(tǒng)計(jì)接觸模型43-46
• 3.2 基于分子動(dòng)力學(xué)模擬的統(tǒng)計(jì)接觸模型46-48
• 3.2.1 接觸面積的統(tǒng)計(jì)模型46-47
• 3.2.2 接觸力的統(tǒng)計(jì)模型47-48
• 3.3 模型的比較分析48-52
• 3.3.1 單個(gè)粗糙峰接觸模型的對(duì)比分析48-51
• 3.3.2 粗糙表面接觸模型的對(duì)比分析51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第4章 微米尺度粗糙表面的接觸摩擦特性分析53-71
• 4.1 微米尺度單粗糙峰接觸摩擦模型53-64
• 4.1.1 粘附力的影響分析53-55
• 4.1.2 微米尺度單粗糙峰接觸摩擦回歸模型55-59
• 4.1.3 微米尺度單粗糙峰接觸與摩擦特性分析59-64
• 4.2 微米尺度粗糙表面接觸與摩擦特性分析與驗(yàn)證64-70
• 4.2.1 微米尺度粗糙表面接觸與摩擦模型64-65
• 4.2.2 接觸和摩擦試驗(yàn)分析65-70
• 4.3 本章小結(jié)70-71
• 第5章 總結(jié)與展望71-73
• 5.1 總結(jié)71-72
• 5.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)72
• 5.3 研究展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-79
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單79-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 文玉華,朱如曾,周富信,王崇愚;分子動(dòng)力學(xué)模擬的主要技術(shù)[J];力學(xué)進(jìn)展;2003年01期

  本文關(guān)鍵詞：基于分子動(dòng)力學(xué)模擬的粗糙表面接觸與摩擦特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：400560