本文關(guān)鍵詞：表面褶皺的分形表征重構(gòu)與摩擦學(xué)性能研究

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【摘要】：在摩擦學(xué)領(lǐng)域，表面織構(gòu)是指在摩擦副表面制作微觀結(jié)構(gòu)，以提高表面承載能力和改善表面摩擦學(xué)特性的一種有效方法。表面褶皺是近年來備受關(guān)注的一種表面織構(gòu)形式，本文基于分形方法對表面褶皺進行表征重構(gòu)分析，并對其摩擦學(xué)性能進行研究。 通過直接復(fù)制銀杏葉表面微觀褶皺結(jié)構(gòu)的方法制備PDMS仿生表面褶皺試樣，通過在PDMS表面熱沉積DLC薄膜的方法制備DLC/PDMS人工表面褶皺試樣，得到具有不同形貌特征的表面褶皺圖像，，并利用基于分塊迭代函數(shù)系統(tǒng)（PIFS）的分形圖像處理方法對表面褶皺不同形貌進行表征分析，結(jié)果表明旋轉(zhuǎn)變換參數(shù)頻率分布規(guī)律反映出表面褶皺紋理方向性，對比度調(diào)節(jié)參數(shù)與分形維數(shù)反映出表面褶皺紋理緊湊密實程度。 基于PIFS方法利用MATLAB語言編程實現(xiàn)表面褶皺圖像的分形重構(gòu)，通過改變分形表征參數(shù)調(diào)整表面褶皺重構(gòu)圖像，為對不同表面褶皺圖像進行參數(shù)化操作，設(shè)計表面褶皺分形表征重構(gòu)分析軟件，通過軟件計算得到表面褶皺重構(gòu)圖像三維點云坐標(biāo)，根據(jù)點云坐標(biāo)建立仿生表面褶皺形貌三維數(shù)字化模型。結(jié)果表明基于PIFS方法獲得的表面褶皺重構(gòu)圖像補全原始圖像部分細節(jié)特征，據(jù)此建立的三維數(shù)字化模型更接近于真實表面褶皺形貌。 利用Workbench軟件分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)PDMS仿生表面褶皺與鋼球在不同載荷等條件下的接觸狀態(tài)，結(jié)果表明表面褶皺能夠有效降低PDMS與鋼球間接觸面積，且在小載荷作用下接觸面積隨表面褶皺高度增加而減��；利用CETR UMT多功能測試系統(tǒng)研究不同載荷、滑動速度等條件下PDMS表面褶皺干摩擦性能，結(jié)果表明表面褶皺有效降低PDMS與鋼球間摩擦系數(shù)，分析試驗結(jié)果與仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在低轉(zhuǎn)速時，PDMS與鋼球間摩擦系數(shù)與二者接觸面積近似成正比關(guān)系；利用GonioStar-150型接觸角測量儀研究表面褶皺對PDMS表面潤濕性能的影響，結(jié)果表明仿生表面褶皺使PDMS表面具有更強的疏水性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH117.1

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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本文編號：1205041