基于多因素的切向微動(dòng)磨損及其數(shù)值仿真
發(fā)布時(shí)間:2017-09-14 20:16
本文關(guān)鍵詞:基于多因素的切向微動(dòng)磨損及其數(shù)值仿真
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【摘要】:微動(dòng)磨損是指接觸表面由于小幅振動(dòng)而產(chǎn)生的一種小位移磨損。微動(dòng)磨損廣泛存在于航空航天、鐵路機(jī)車和核電工業(yè)等領(lǐng)域。微動(dòng)主要的影響因素包括法向載荷、位移幅值、周圍環(huán)境、頻率、材料特性和表面粗糙度等。目前關(guān)于微動(dòng)磨損研究主要是采取點(diǎn)接觸的方式,主要運(yùn)動(dòng)方式是切向運(yùn)動(dòng)。本文研究了航空航天行業(yè)制造中最常用的材料硬鋁合金LY12CZ和鈦合金Ti811的切向微動(dòng)腐蝕磨損行為。本文的試驗(yàn)主要是在切向微動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的,采用球/平面接觸方式,分別以GCr15/LY12CZ和GCr15/Ti811為配副。在分析摩擦特性曲線基礎(chǔ)上,研究了法向載荷、位移幅值和腐蝕環(huán)境對(duì)微動(dòng)磨損的影響。試驗(yàn)后對(duì)測(cè)試試樣的磨痕形貌、磨損量進(jìn)行分析。最后建立有限元模型,研究LY12CZ接觸面的應(yīng)力狀態(tài),并分析了法向載荷、位移幅值和摩擦系數(shù)對(duì)應(yīng)力分布的影響。通過以上的工作,本論文主要獲得了以下幾個(gè)結(jié)論:1.本研究獲得了基于法向載荷、位移幅值和腐蝕環(huán)境三大因素下的GCr15/LY12CZ和GCr15/Ti811切向微動(dòng)腐蝕磨損的運(yùn)行狀態(tài)圖。2.通過對(duì)GCr15/LY12CZ和GCr15/Ti811兩種配副的切向微動(dòng)磨損試驗(yàn),獲得了載荷、位移幅值和環(huán)境對(duì)其微動(dòng)磨損的影響規(guī)律,得到了基于載荷和位移幅值的滑移區(qū)破壞機(jī)理圖和基于三種因素下的破壞機(jī)理圖,根據(jù)其微觀形貌圖得到了三種因素對(duì)其影響的輕重程度,更深刻的了解了其微動(dòng)磨損運(yùn)行行為,并初步給出了一些工程建議。3.通過有限元分析獲得了不同工況下LY12CZ微動(dòng)磨損接觸面的應(yīng)力狀態(tài),獲得了法向載荷、位移幅值和摩擦系數(shù)對(duì)應(yīng)力分布的影響規(guī)律,得到了與試驗(yàn)所得相同的運(yùn)行規(guī)律,同時(shí)還獲得了載荷、位移幅值和摩擦系數(shù)對(duì)微動(dòng)疲勞的影響規(guī)律,同樣也初步根據(jù)結(jié)果給出了一些工程建議。
【關(guān)鍵詞】:硬鋁合金 鈦合金 切向 微動(dòng)腐蝕磨損 有限元模擬
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH117.1
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-17
- 變量注釋表17-18
- 1 緒論18-28
- 1.1 引言18
- 1.2 微動(dòng)摩擦學(xué)及其相關(guān)理論18-25
- 1.3 微動(dòng)研究現(xiàn)狀25-26
- 1.4 本文選題的意義及研究?jī)?nèi)容26-28
- 2 切向微動(dòng)磨損試驗(yàn)28-36
- 2.1 試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)流程28-32
- 2.2 試驗(yàn)材料32-33
- 2.3 切向微動(dòng)磨損試驗(yàn)條件33-34
- 2.4 微觀分析方法34
- 2.5 本章小結(jié)34-36
- 3 切向微動(dòng)磨損運(yùn)行和損傷機(jī)理36-66
- 3.1 基于Hertz彈性接觸理論的力學(xué)分析36-38
- 3.2 LY12CZ磨損運(yùn)行行為與損傷機(jī)理38-56
- 3.3 Ti811磨損運(yùn)行行為與損傷機(jī)理56-65
- 3.4 本章小結(jié)65-66
- 4 切向微動(dòng)的有限元分析66-73
- 4.1 有限元建模66-67
- 4.2 結(jié)果與分析67-72
- 4.3 本章小結(jié)72-73
- 5 結(jié)論與展望73-75
- 5.1 結(jié)論73-74
- 5.2 展望74-75
- 參考文獻(xiàn)75-80
- 作者簡(jiǎn)歷80-82
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集82
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條
1 劉祖銘,曹定國(guó),吳有金,曾凡陽(yáng),魯禮菊;不同裝配方法對(duì)LY12CZ鋁合金典型螺接件腐蝕疲勞性能的影響[J];航空學(xué)報(bào);2003年02期
2 武琳;張德坤;;鈦合金球與骨水泥界面之間的微動(dòng)磨損機(jī)制研究[J];潤(rùn)滑與密封;2011年08期
3 高姍姍;蔡振兵;朱e,
本文編號(hào):852109
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