本文關(guān)鍵詞：橡膠復合材料高溫磨耗表面微觀結(jié)構(gòu)特征及磨耗機理研究

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【摘要】：橡膠制品的磨耗性能是評價其性能優(yōu)劣的有效指標,而其磨耗性能的優(yōu)劣與很多因素相關(guān),同時目前的評價方法不能較全面的分析橡膠復合材料表面磨耗機理。與傳統(tǒng)表面形貌定性分析方法不同,本研究通過分形維數(shù)、多重分形譜方法描述橡膠磨耗復雜無規(guī)則的表面及空間現(xiàn)象,實現(xiàn)對橡膠復合材料表面微觀結(jié)構(gòu)和宏觀橡膠磨耗的定量分析。本研究從橡膠復合材料高溫磨耗表面形貌表征出發(fā),利用分形理論研究高溫磨耗表面形貌的特點,探究高溫磨耗性能與磨耗表面形貌之間的關(guān)聯(lián)性與規(guī)律性,建立橡膠復合材料高溫磨耗性能的理論模型和表征參數(shù),定量表征橡膠復合材料高溫磨耗性能;并進行了不同角度、負荷、路面條件下的橡膠復合材料磨耗實驗,更客觀的模擬輪胎的使用條件,揭示橡膠復合材料高溫磨耗機理,并對其進行微觀描述。在進行室內(nèi)實驗基礎(chǔ)上,采用分形理論對全鋼載重子午線輪胎磨耗表面進行了定量分析,特別分析了輪胎實際行駛工況下不同位置處磨耗性能的區(qū)別,獲得了輪胎胎面不同區(qū)域、不同行駛里程下的磨耗特征。研究結(jié)果表明:(1)試樣表面的α-f(α)多重分形譜曲線屬于一種左側(cè)相對集中、右側(cè)相對稀疏的左鉤狀曲線,橡膠復合材料磨耗表面形貌圖像中大概率分布居多,橡膠復合材料磨耗表面具有明顯的分形特征,分形理論可以作為一種研究橡膠復合材料磨耗機理的有效分析方法;(2)溫度是影響橡膠復合材料磨耗性能的重要因素,隨著溫度的升高,磨耗量越多,橡膠復合材料磨耗表面越劇烈,橡膠復合材料表面的高度均一性越差、復雜程度越高;(3)角度、負荷、路面對橡膠復合材料磨耗表面形貌都有重要的影響;(4)輪胎磨耗表面具有明顯的分形特征,輪胎胎面不同位置處磨耗程度不同,輪胎表面磨耗情況受輪胎行駛公里數(shù)、輪胎位置、接觸路面等因素的影響而不同。
【關(guān)鍵詞】：橡膠復合材料 分形理論 表面形貌 磨耗
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ330.1;TB33
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 1 緒論10-23
• 1.1 研究目的及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 橡膠磨耗性能研究進展12-16
• 1.2.1.1 橡膠磨耗機理12
• 1.2.1.2 傳統(tǒng)的磨耗實驗機和方法12-14
• 1.2.1.3 橡膠磨耗性能外部影響因素的研究14-16
• 1.2.2 表面形貌研究方法進展16-18
• 1.2.2.1 表面形貌測定方法研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2.2 分形理論的應用現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 橡膠磨耗表面微觀結(jié)構(gòu)特征及機理的研究現(xiàn)狀18-21
• 1.2.3.1 理論研究現(xiàn)狀18-20
• 1.2.3.2 實驗研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3 研究內(nèi)容與方案21-23
• 1.3.1 研究內(nèi)容21-22
• 1.3.2 研究方案22-23
• 2 分形理論及圖像分析處理23-39
• 2.1 概述23-28
• 2.1.1 分形幾何定義23
• 2.1.2 分形幾何性質(zhì)23-24
• 2.1.3 分形維數(shù)定義24-25
• 2.1.4 典型的分形幾何圖形25-28
• 2.2 圖像分析處理28-29
• 2.3 盒維數(shù)29-32
• 2.3.1 盒維數(shù)定義29-30
• 2.3.2 盒維數(shù)算法30-32
• 2.4 多重分形32-38
• 2.4.1 多重分形理論介紹32-34
• 2.4.2 多重分形譜程序算法34-35
• 2.4.3 多重分形譜曲線特征35-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 3 不同工況下的磨耗性能測試39-49
• 3.1 實驗材料39
• 3.2 實驗配方39-40
• 3.3 儀器設(shè)備40-44
• 3.3.1 新型橡膠高溫磨耗試驗機40-42
• 3.3.2 3D測量激光顯微鏡42-44
• 3.4 試樣制備方法44-45
• 3.5 磨耗性能測試45-48
• 3.5.1 密度的測定45-46
• 3.5.2 硬度的測定46
• 3.5.3 磨耗性能的測定46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 4 橡膠復合材料磨耗表面微觀結(jié)構(gòu)特征及磨耗機理研究49-65
• 4.1 基于分形維數(shù)的橡膠復合材料高溫磨耗表面形貌表征50-51
• 4.2 基于多重分形的橡膠復合材料磨耗表面形貌表征51-63
• 4.2.1 溫度對比51-53
• 4.2.2 角度對比53-57
• 4.2.3 負荷對比57-60
• 4.2.4 路面對比60-63
• 4.3 本章小結(jié)63-65
• 5 輪胎磨耗性能表征65-76
• 5.1 市內(nèi)公交輪胎表面分析65-71
• 5.1.1 試樣制備65-66
• 5.1.2 圖像獲取及處理66-67
• 5.1.3 基于分形理論的輪胎磨耗表面形貌表征67-69
• 5.1.4 基于微觀參數(shù)的輪胎磨耗表面形貌表征69-71
• 5.2 長途卡車輪胎表面分析71-75
• 5.2.1 試樣制備71-72
• 5.2.2 圖像獲取及處理72
• 5.2.3 基于分形理論的輪胎磨耗表面形貌表征72-74
• 5.2.4 基于微觀參數(shù)的輪胎磨耗表面形貌表征74-75
• 5.3 本章小結(jié)75-76
• 6 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 總結(jié)76
• 6.2 創(chuàng)新點76-77
• 6.3 展望77-78
• 參考文獻78-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)成果84-86

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