采用數(shù)值計(jì)算與試驗(yàn)測(cè)量相結(jié)合,研究滑塊與平板之間的正交各向異性摩擦特性�；谀Σ烈驍�(shù)測(cè)量試驗(yàn)臺(tái),設(shè)計(jì)4種不同工況,測(cè)量出復(fù)合材料與聚四氟乙烯之間兩個(gè)正交主方向的摩擦因數(shù)。利用ANSYS的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言,構(gòu)建滑塊與平板之間的正交各向異性摩擦接觸模型。通過(guò)預(yù)先定義與摩擦主方向相同的局部坐標(biāo)系,將單元坐標(biāo)系調(diào)整至局部坐標(biāo)系方向,實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸單元上兩個(gè)主方向摩擦因數(shù)的定義。利用ANSYS瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)模塊,分析滑塊在不同"運(yùn)動(dòng)力"驅(qū)動(dòng)下的側(cè)向滑動(dòng)情況,得到表征滑塊運(yùn)動(dòng)的位移、速度、軌跡曲線。設(shè)計(jì)滑塊運(yùn)動(dòng)位移測(cè)量系統(tǒng),生成位移-時(shí)間曲線。將仿真計(jì)算與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn):在相同時(shí)刻點(diǎn)處,試驗(yàn)值比仿真值略小,但兩者具有較好的一致性,試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果驗(yàn)證了仿真計(jì)算結(jié)果的正確性。 

【文章來(lái)源】：兵器材料科學(xué)與工程. 2019,42(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

具有正交各向異性紋理的粗糙表面Fig.1Roughsurfacewithorthotropictexture22

第6期2摩擦因數(shù)的測(cè)定以特制的復(fù)合材料板與膠接于滑塊底部的聚四氟乙烯之間構(gòu)成的正交各向異性摩擦為研究對(duì)象。測(cè)量系統(tǒng)組成，如圖3所示。為測(cè)量復(fù)合材料與聚四氟乙烯之間的正交各向異性摩擦因數(shù)，利用摩擦試驗(yàn)臺(tái)分別沿復(fù)合材料板表面的兩條中軸線及兩條對(duì)角線方向開展試驗(yàn)，設(shè)計(jì)4種試驗(yàn)工況，如圖4所示。圖中，實(shí)心雙箭頭代表復(fù)合材料板表面的中軸線方向，空心雙箭頭代表試驗(yàn)過(guò)程中的砝碼運(yùn)動(dòng)方向。針對(duì)每一種工況，分別測(cè)量在不同砝碼質(zhì)量及運(yùn)動(dòng)速度時(shí)復(fù)合材料與聚四氟乙烯間的摩擦因數(shù)取平均值，如表1~4所示。中軸線方向摩擦因數(shù)的測(cè)量結(jié)果：1）在相同的負(fù)載質(zhì)量及負(fù)載運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，兩個(gè)中軸線方向的摩擦因數(shù)具有顯著差異，整體呈典型的正交異性特征；2）在相同的砝碼質(zhì)量時(shí)，摩擦因數(shù)隨砝碼運(yùn)動(dòng)速度的增大而顯著增加；3）在相同的砝碼運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，摩擦因數(shù)隨砝碼質(zhì)量的增加而明顯減校對(duì)角線方向摩擦因數(shù)的測(cè)量結(jié)果：1）在相同的砝碼質(zhì)量及砝碼運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，兩個(gè)對(duì)角線方向摩擦因數(shù)的差異并不明顯，相對(duì)應(yīng)的數(shù)值差異基本在5%以內(nèi)，可認(rèn)為兩個(gè)主對(duì)角線方向的摩擦因數(shù)相同；2）兩種工況下，摩擦因數(shù)隨砝碼質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)速度的變化規(guī)律與圖2剪切向量τ與速度向量v的關(guān)系Fig.2Relationshipbetweenshearvectorτandvelocityvectorvaτb2v2ατβv（μ2pn）-1（μ1pn）-1μ1pnμ2pnF=0D·f=costατvβ1—復(fù)合材料板；2—電動(dòng)缸；3—拉壓力傳感器；4—數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)；5—砝碼滑塊負(fù)載；6—正向平行導(dǎo)軌；7—側(cè)向平行導(dǎo)軌；8—工作平臺(tái)；9—電動(dòng)缸伺服控制

第6期2摩擦因數(shù)的測(cè)定以特制的復(fù)合材料板與膠接于滑塊底部的聚四氟乙烯之間構(gòu)成的正交各向異性摩擦為研究對(duì)象。測(cè)量系統(tǒng)組成，如圖3所示。為測(cè)量復(fù)合材料與聚四氟乙烯之間的正交各向異性摩擦因數(shù)，利用摩擦試驗(yàn)臺(tái)分別沿復(fù)合材料板表面的兩條中軸線及兩條對(duì)角線方向開展試驗(yàn)，設(shè)計(jì)4種試驗(yàn)工況，如圖4所示。圖中，實(shí)心雙箭頭代表復(fù)合材料板表面的中軸線方向，空心雙箭頭代表試驗(yàn)過(guò)程中的砝碼運(yùn)動(dòng)方向。針對(duì)每一種工況，分別測(cè)量在不同砝碼質(zhì)量及運(yùn)動(dòng)速度時(shí)復(fù)合材料與聚四氟乙烯間的摩擦因數(shù)取平均值，如表1~4所示。中軸線方向摩擦因數(shù)的測(cè)量結(jié)果：1）在相同的負(fù)載質(zhì)量及負(fù)載運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，兩個(gè)中軸線方向的摩擦因數(shù)具有顯著差異，整體呈典型的正交異性特征；2）在相同的砝碼質(zhì)量時(shí)，摩擦因數(shù)隨砝碼運(yùn)動(dòng)速度的增大而顯著增加；3）在相同的砝碼運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，摩擦因數(shù)隨砝碼質(zhì)量的增加而明顯減校對(duì)角線方向摩擦因數(shù)的測(cè)量結(jié)果：1）在相同的砝碼質(zhì)量及砝碼運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，兩個(gè)對(duì)角線方向摩擦因數(shù)的差異并不明顯，相對(duì)應(yīng)的數(shù)值差異基本在5%以內(nèi)，可認(rèn)為兩個(gè)主對(duì)角線方向的摩擦因數(shù)相同；2）兩種工況下，摩擦因數(shù)隨砝碼質(zhì)量與運(yùn)動(dòng)速度的變化規(guī)律與圖2剪切向量τ與速度向量v的關(guān)系Fig.2Relationshipbetweenshearvectorτandvelocityvectorvaτb2v2ατβv（μ2pn）-1（μ1pn）-1μ1pnμ2pnF=0D·f=costατvβ1—復(fù)合材料板；2—電動(dòng)缸；3—拉壓力傳感器；4—數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)；5—砝碼滑塊負(fù)載；6—正向平行導(dǎo)軌；7—側(cè)向平行導(dǎo)軌；8—工作平臺(tái)；9—電動(dòng)缸伺服控制

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)合材料筒摩擦系數(shù)各向異性影響因素研究[J]. 王華吉,趙衡柱,吳新躍,顧銀芳.  導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2015(03)
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[3]正交各向異性摩擦接觸分析的一個(gè)二階錐線性互補(bǔ)法[J]. 李建宇,張洪武,潘少華.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[4]緬甸蟒蛇腹鱗表面的摩擦機(jī)理及摩擦各向異性研究[J]. 張占立,丁建寧,楊繼昌,范真,胡友耀.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]正交各向異性彈塑性摩擦接觸問(wèn)題的數(shù)值求解[J]. 張洪武,何素艷,李興斯.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)



本文編號(hào)：3615222