本文關鍵詞：溝槽型織構(gòu)化表面對界面摩擦振動噪聲的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由摩擦引起的振動和噪聲會嚴重影響設備的正常使用并導致噪聲污染。長期以來,尖叫噪聲問題始終未得到解決。近年來出現(xiàn)了許多關于界面特征對摩擦噪聲影響的研究,但都進展不大。表面織構(gòu)已被證明能有效改善界面的摩擦學性能,而關于表面織構(gòu)對摩擦噪聲影響的研究報道很少,因此開展表面織構(gòu)對摩擦振動噪聲影響的研究工作具有創(chuàng)新性,對探索表面織構(gòu)控制摩擦噪聲及減輕尖叫噪聲的可能性具有重要意義。 本文用電火花加工方法在列車制動盤蠕墨鑄鐵材料上制備出不同溝槽寬度和間距的溝槽型表面織構(gòu),并將其和光滑表面進行摩擦噪聲對比試驗,研究織構(gòu)參數(shù)對摩擦噪聲的影響,探討了溝槽型表面織構(gòu)影響摩擦振動噪聲的機理。主要得到以下結(jié)論： (1)溝槽型表面織構(gòu)的參數(shù)對摩擦噪聲強度有重要影響。摩擦噪聲隨著溝槽寬度的增加而減小,隨著溝槽間距的增加而增大。然而在溝槽型表面織構(gòu)的所有參數(shù)中,溝槽間距和溝槽寬度比對摩擦尖叫噪聲產(chǎn)生的影響最大,溝槽間距和溝槽寬度比為2：1的織構(gòu)表面能明顯降低摩擦尖叫噪聲。 (2)當系統(tǒng)產(chǎn)生摩擦噪聲時,無論光滑表面還是織構(gòu)表面,摩擦力都存在劇烈波動,相應時間內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)生摩擦自激振動。產(chǎn)生摩擦噪聲表面的摩擦力、振動加速度和噪聲信號的主頻都相同,并且和摩擦系統(tǒng)的某階自然頻率十分接近。此外,信號主頻處,摩擦力和振動加速度、聲壓和振動加速度的相干性很高。這表明摩擦力主頻與系統(tǒng)自然頻率耦合,引起了摩擦系統(tǒng)的自激振動并對外發(fā)射出摩擦噪聲。 (3)對于溝槽型織構(gòu)表面,球與溝槽碰擊會產(chǎn)生摩擦力的波動,但這種波動的頻率較低(遠低于噪聲的主頻),作為不連續(xù)的激勵,其不可能和摩擦系統(tǒng)的自然頻率耦合并引起強烈的自激振動,相反,它的存在會打斷摩擦界面連續(xù)的接觸,擾亂摩擦系統(tǒng)的自激振動,抑制摩擦噪聲的產(chǎn)生。 (4)磨損表面的微凸體、犁溝、磨屑、粘著和剝落等摩擦界面特征是形成摩擦力高頻成分的主要因素。而具有較合理的溝槽尺寸及分布的織構(gòu)表面,可獲得較好的排屑性能,磨損表面較為平整光滑,摩擦力波動高頻成分減少,系統(tǒng)不容易產(chǎn)生尖叫噪聲。 (5)提出了溝槽型表面織構(gòu)影響摩擦噪聲的機理：對于溝槽型織構(gòu)表面,摩擦界面的不平順對摩擦力的影響因素主要包括兩個部分：一為相對宏觀的溝槽輪廓效應,即對磨球與溝槽棱角碰擊所導致的摩擦力明顯的波動,其可以抑制摩擦噪聲的形成；另一部分為磨損表面(溝槽間平面)的微凸體、犁溝、磨屑、粘著和剝落等界面因素,其導致了摩擦力高頻成分產(chǎn)生并最終形成摩擦噪聲。影響摩擦力的這兩部分界面因素共同作用且相互競爭,導致不同參數(shù)的織構(gòu)表面具有明顯不同的摩擦噪聲特性。
【關鍵詞】：表面織構(gòu) 溝槽 摩擦噪聲 摩擦振動 摩擦力 摩擦界面
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH117;TB53
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-27
• 1.1 引言11-12
• 1.2 摩擦噪聲的發(fā)生機理研究和試驗研究12-19
• 1.2.1 摩擦噪聲的發(fā)生機理研究12-17
• 1.2.2 摩擦噪聲的試驗研究17-19
• 1.3 表面形貌對摩擦噪聲影響的研究19-21
• 1.4 表面處理控制摩擦噪聲的研究21-23
• 1.5 表面織構(gòu)及其摩擦學性能研究23-24
• 1.6 摩擦噪聲研究存在的問題24-25
• 1.7 選題意義和主要工作25-27
• 1.7.1 選題意義25
• 1.7.2 主要工作25-27
• 第2章 試驗和測量方法27-33
• 2.1 試驗裝置27-29
• 2.1.1 測量儀器參數(shù)28-29
• 2.1.2 測量儀器的校準29
• 2.2 試樣材料及制備29-30
• 2.2.1 球試樣材料29
• 2.2.2 織構(gòu)樣品材料及制備29-30
• 2.3 試驗參數(shù)30
• 2.4 磨痕微觀分析方法30-31
• 2.5 噪聲的評價31-32
• 2.5.1 響度級和響度31
• 2.5.2 計權(quán)聲級31-32
• 2.5.3 連續(xù)等效A聲級32
• 2.6 摩擦力和振動噪聲信號分析方法32-33
• 2.6.1 功率譜分析和時頻分析32
• 2.6.2 相干函數(shù)32-33
• 第3章 溝槽型表面織構(gòu)對摩擦振動噪聲的影響33-44
• 3.1 系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)識別和本底噪聲測量33-36
• 3.1.1 系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)識別33-35
• 3.1.2 本底噪聲測量35-36
• 3.2 溝槽型表面織構(gòu)對摩擦振動噪聲的影響36-43
• 3.2.1 溝槽型表面織構(gòu)對摩擦振動噪聲時間歷程的影響36-38
• 3.2.2 溝槽型表面織構(gòu)對摩擦噪聲強度的影響38-41
• 3.2.3 摩擦力、摩擦振動、摩擦噪聲頻譜特性及相關性分析41-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 第4章 不同摩擦階段界面摩擦振動噪聲特性44-53
• 4.1 初始階段摩擦力和摩擦振動特點44-45
• 4.2 中間階段摩擦力和摩擦振動噪聲特點45-48
• 4.3 穩(wěn)定階段摩擦力和摩擦振動噪聲特點48-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 溝槽型表面織構(gòu)影響摩擦振動噪聲的機理53-61
• 5.1 溝槽型表面織構(gòu)對摩擦磨損行為的影響53-58
• 5.1.1 摩擦系數(shù)分析53-54
• 5.1.2 磨痕形貌分析54-56
• 5.1.3 磨痕輪廓分析56-58
• 5.2 溝槽型表面織構(gòu)影響摩擦振動噪聲的機理探討58-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 研究展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-71
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 溫詩鑄;我國摩擦學研究的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];機械工程學報;2004年11期

2 陳光雄;周仲榮;;摩擦噪聲有限元預測[J];機械工程學報;2007年06期

3 韓志武,任露泉,劉祖斌;激光織構(gòu)仿生非光滑表面抗磨性能研究[J];摩擦學學報;2004年04期

4 萬軼;熊黨生;;激光表面織構(gòu)化改善摩擦學性能的研究進展[J];摩擦學學報;2006年06期

5 劉伯威;楊陽;熊翔;;汽車制動噪聲的研究[J];摩擦學學報;2009年04期

6 任露泉,王再宙,韓志武;仿生非光滑表面滑動摩擦磨損試驗研究[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2003年02期

7 任露泉,楊卓娟,韓志武;生物非光滑耐磨表面仿生應用研究展望[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2005年07期

8 孫久榮;戴振東;;非光滑表面仿生學(Ⅰ)[J];自然科學進展;2008年03期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳光雄;金屬往復滑動摩擦噪聲的研究[D];西南交通大學;2002年

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本文編號：356359