本文關(guān)鍵詞：三體摩擦界面剪切過程間隙特性的試驗與仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文構(gòu)建了能實現(xiàn)三體摩擦界面剪切過程的試驗裝置,該裝置能有效地對三體摩擦界面剪切產(chǎn)生的間隙進行測試。利用該裝置,針對載荷、剪切速度和顆粒粒徑對界面間隙的影響進行了一系列試驗。試驗結(jié)果表明：界面間隙特性與載荷的關(guān)系因顆粒粒徑不同而存在差異,在試驗范圍內(nèi),載荷對1#顆粒時界面間隙影響最小,且間隙穩(wěn)定性最好,2#顆粒在不同載荷下呈現(xiàn)先減小后變大再減小的過程,對3#顆粒而言,除載荷為7500Pa時間隙明顯較大之外,其他3種載荷下并無明顯差異,除載荷為10000Pa外,界面間隙穩(wěn)定性差；界面間隙隨著粒徑變大而增大,剪切膨脹程度卻隨著粒徑變大而減小,間隙穩(wěn)定性也隨著粒徑變大而減弱；界面間隙隨著剪切速度的增加都呈現(xiàn)出先變大再減小的趨勢,同時低載荷下剪切速度對界面間隙穩(wěn)定性影響大于高載荷下剪切速度對界面間隙穩(wěn)定性影響。 由于三體摩擦界面的復(fù)雜性,在試驗中無法觀測第三體的受力、微觀運動等行為。因此,本文建立了三體摩擦界面有限元模型,模擬三體摩擦界面無限長的剪切過程。模擬結(jié)果顯示：剪切過程中的膨脹現(xiàn)象是不同顆粒層之間“翻越”的結(jié)果,同時界面因剪切而產(chǎn)生支撐力,該支撐力與法向載荷、剪切速度、顆粒物質(zhì)摩擦因數(shù)、顆粒粒徑和材料相關(guān)。剪切間隙隨載荷增加在整體上呈現(xiàn)下降趨勢,但局部存在載荷增加而間隙變大的現(xiàn)象；剪切間隙隨速度增加呈現(xiàn)出類似倒“W”變化趨勢；剪切間隙隨著粒徑增大而變大,剪切膨脹率隨顆粒粒徑增大而變�。患羟虚g隙與顆粒物質(zhì)摩擦因素成正相關(guān)性；除石墨顆粒時剪切間隙明顯較大外,其余三種顆粒時剪切間隙隨材料硬度降低而減小。顆粒的滑滾現(xiàn)象、內(nèi)部應(yīng)力和力鏈現(xiàn)象在剪切過程表現(xiàn)出多樣性,這也是剪切支撐力和剪切間隙呈現(xiàn)出差異性的根本原因。
【關(guān)鍵詞】：三體摩擦界面 剪切 支撐力 間隙 有限單元法
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH117.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致謝8-14
• 第一章 緒論14-25
• 1.1 概述14
• 1.2 摩擦學(xué)中的三體界面14-16
• 1.2.1 摩擦界面中第三體14-15
• 1.2.2 三體摩擦界面的應(yīng)用15-16
• 1.3 摩擦學(xué)中三體界面的研究現(xiàn)狀16-23
• 1.3.1 摩擦磨損中三體界面研究16-19
• 1.3.2 顆粒流研究19-22
• 1.3.3 摩擦副間隙研究22-23
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀評述23-24
• 1.5 本文研究內(nèi)容24-25
• 第二章 三體摩擦界面間隙特性試驗研究25-39
• 2.1 引言25
• 2.2 試驗原理和裝置25-28
• 2.2.1 試驗原理25-26
• 2.2.2 試驗設(shè)備26-28
• 2.2.3 夾具設(shè)計28
• 2.3 試驗方案28-30
• 2.4 三體摩擦界面試驗研究30-38
• 2.4.1 試驗數(shù)據(jù)修正方法30-32
• 2.4.2 載荷對間隙特性的影響32-35
• 2.4.3 顆粒粒徑對間隙特性的影響35-37
• 2.4.4 剪切速度對間隙特性的影響37-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第三章 三體摩擦界面有限元模型建立39-46
• 3.1 引言39
• 3.2 有限元仿真模型的建立39-44
• 3.2.1 基本假設(shè)39
• 3.2.2 二維三體摩擦界面有限元幾何模型39-41
• 3.2.3 分析步(模擬過程)設(shè)定41
• 3.2.4 材料模型及參數(shù)41-43
• 3.2.5 邊界條件43-44
• 3.3 模擬方案44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 三體摩擦界面剪切間隙分析與討論46-62
• 4.1 引言46
• 4.2 摩擦界面的剪切膨脹現(xiàn)象46-47
• 4.3 摩擦界面剪切支撐力47-50
• 4.4 三體摩擦界面剪切間隙模擬結(jié)果分析50-56
• 4.4.1 載荷對界面剪切間隙影響50-51
• 4.4.2 剪切速度對界面間隙的影響51-53
• 4.4.3 顆粒粒徑對界面間隙的影響53-55
• 4.4.4 顆粒物質(zhì)摩擦因素對界面間隙的影響55-56
• 4.4.5 顆粒物質(zhì)對界面間隙的影響56
• 4.5 剪切過程中顆粒的微觀運動和力鏈現(xiàn)象56-61
• 4.5.1 顆粒的滑滾現(xiàn)象57-59
• 4.5.2 力鏈現(xiàn)象59-61
• 4.6 本章小結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 總結(jié)62-63
• 5.2 展望63-64
• 參考文獻64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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  本文關(guān)鍵詞：三體摩擦界面剪切過程間隙特性的試驗與仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：454026