發(fā)布時間：2017-09-10 21:10

  本文關鍵詞：熱力耦合條件下基于紅外測量的摩擦副溫度場研究

  更多相關文章： 熱-結(jié)構耦合 摩擦副 紅外技術 瞬態(tài)溫度場 COMSOL

【摘要】：摩擦副是現(xiàn)實工程中常見的機械接觸,而影響摩擦副之間的摩擦學行為的主要因素之一是摩擦熱,摩擦副接觸區(qū)域的溫度對摩擦副材料性能起著很大的影響。所以,對摩擦溫度場的研究具有重大的現(xiàn)實意義。 本論文是在多功能可控摩擦磨損試驗機的基礎上,搭建實驗夾具平臺,并利用高精度的紅外探頭測量實驗中上試樣下表面溫度,利用紅外熱象儀測量實驗過程中上下試樣的外側(cè)表面溫度,將其作為邊界條件,并且運用實時的摩擦系數(shù)、隨溫度變化的熱物性,在多場耦合軟件COMSOL中進行熱-結(jié)構直接耦合分析,力圖建立更加準確的摩擦副溫度場。 結(jié)果表明：本文提出的實時邊界條件與數(shù)值計算相結(jié)合的方法可以準確地模擬出摩擦瞬態(tài)溫度場；摩擦副之間的轉(zhuǎn)速、載荷、摩擦系數(shù)以及摩擦副的材料是影響溫度場分布的主要因素。
【關鍵詞】：熱-結(jié)構耦合 摩擦副 紅外技術 瞬態(tài)溫度場 COMSOL
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH117.1;TN219
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 致謝7-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 溫度的測量14-17
• 1.2.2 溫度場的數(shù)值分析17
• 1.3 熱-結(jié)構耦合分析17-18
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 摩擦熱理論及有限元分析理論19-28
• 2.1 摩擦生熱理論19-20
• 2.1.1 滑動摩擦熱源理論19-20
• 2.1.2 摩擦熱傳導理論20
• 2.2 熱傳遞理論20-23
• 2.2.1 瞬態(tài)溫度場熱傳導方程20-22
• 2.2.2 熱傳遞的方式22-23
• 2.3 熱應力理論23
• 2.4 熱分析有限元方法23-25
• 2.4.1 溫度場有限元分析方法23-24
• 2.4.2 溫度場有限元分析的邊界條件24-25
• 2.5 瞬態(tài)熱-結(jié)構直接耦合的求解方法25-27
• 2.5.1 瞬態(tài)熱-結(jié)構直接耦合分析25
• 2.5.2 瞬態(tài)熱-結(jié)構耦合直接耦合有限元法25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于紅外測溫技術的實驗設計28-40
• 3.1 實驗裝置設計28-30
• 3.1.1 試驗機的選擇28-29
• 3.1.2 實驗試樣模型及實驗原理29-30
• 3.1.3 實驗臺架設計30
• 3.2 測溫裝置設計30-34
• 3.2.1 紅外測溫原理30-31
• 3.2.2 Thermalert-MID紅外探頭介紹31-32
• 3.2.3 Thermo Vision~(TM) A40-M熱像儀介紹32-34
• 3.3 摩擦生熱實驗過程34-39
• 3.3.1 實驗方案的確定34-35
• 3.3.2 紅外探頭發(fā)射率的標定35-36
• 3.3.3 紅外熱像儀發(fā)射率的標定36-37
• 3.3.4 實驗結(jié)果37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 熱-結(jié)構耦合溫度場數(shù)值模擬40-51
• 4.1 有限元計算軟件的選擇40-41
• 4.2 有限元模型的建立及簡化41-43
• 4.2.1 三維實體模型的建立41
• 4.2.2 有限元模型的建立及簡化41-42
• 4.2.3 材料屬性的定義和網(wǎng)格劃分42-43
• 4.3 數(shù)值計算中主要參數(shù)的設定43-46
• 4.3.1 熱流密度的計算43-46
• 4.3.2 熱流分配系數(shù)的計算46
• 4.4 邊界條件的計算及載荷的加載46-50
• 4.4.1 邊界條件的加載46-47
• 4.4.2 對流換熱系數(shù)的計算47-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第五章 數(shù)值模擬結(jié)果及分析51-61
• 5.1 各種工況的溫度分布情況51-53
• 5.2 工況對摩擦溫度場分布的影響53-56
• 5.2.1 載荷對溫度的影響53-55
• 5.2.2 轉(zhuǎn)速對溫度的影響55-56
• 5.3 摩擦系數(shù)對溫度的影響56-57
• 5.4 不同材料對溫度的影響57-59
• 5.5 計算結(jié)果驗證59-60
• 5.6 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61
• 6.2 展望61-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 丁華東,韓文政,謝鳳寬,王永蘭,金志浩;測量摩擦表面平均溫度的實用方法[J];中國表面工程;1999年01期

2 馬思群,兆文忠,謝素明,萬朝燕;列車制動盤熱—機耦合過程的數(shù)值仿真[J];機械設計與制造;2003年04期

3 于旭東,王政,王成燾,謝友柏;車用發(fā)動機活塞穩(wěn)定工況溫度測量[J];機械科學與技術;1999年05期

4 黃健萌;高誠輝;唐旭晟;林謝昭;;盤式制動器熱—結(jié)構耦合的數(shù)值建模與分析[J];機械工程學報;2008年02期

5 楊智勇;韓建民;李衛(wèi)京;陳躍;王金華;;制動盤制動過程的熱—機耦合仿真[J];機械工程學報;2010年02期

6 李非雪,張文明,方湄;測量濕式多片制動器摩擦表面的溫度分布[J];礦山機械;2000年12期

7 徐西鵬,MALKINS;金剛石砂輪與花崗石摩擦界面能量傳輸特征的實驗研究[J];摩擦學學報;2001年01期

8 董光能,彭旭東,謝友柏,虞烈;銷-盤摩擦磨損試驗中聚醚醚酮試銷的溫度場測定[J];摩擦學學報;1999年02期

9 張立軍;司楊;余卓平;;非均勻盤式制動器熱機耦合特性試驗研究[J];汽車技術;2008年06期

10 陳輝;胡元中;王慧;王文中;;干接觸體滑動過程溫度場的計算[J];清華大學學報(自然科學版);2007年11期

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本文編號：826640