軟三體摩擦界面的光學(xué)法原位觀察和理論分析.pdf

1、實(shí)際接觸表面由于存在磨損顆粒、固體顆粒潤(rùn)滑介質(zhì)、研磨顆粒等，常形成三體接觸的情況，而之前的表面接觸理論和試驗(yàn)研究大多停留在二體接觸。三體顆粒流潤(rùn)滑在工程領(lǐng)域中已經(jīng)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，但由于微凸體分布的隨機(jī)性、顆粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性，相關(guān)的三體接觸理論研究相對(duì)落后。
　　為了建立合理的三體接觸模型和理論，首先采用光學(xué)法實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的原位觀察三體摩擦界面，其中下試件為光學(xué)透明的玻璃，一方面可以充分了解表面粗糙度、載荷、滑移速度、粉末量四個(gè)參數(shù)對(duì)

2、三體接觸過(guò)程中第三體的破壞形式、破壞過(guò)程、三體分布真實(shí)接觸面積比的影響，尤其是粘附效應(yīng)是否存在以及大小的影響因素進(jìn)行充分分析;另一方面三體原位觀察試驗(yàn)為三體接觸理論的研究提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。
　　其次將第三體顆粒類(lèi)比為流體，基于雷諾方程、粘度方程、GW模型等建立含大顆粒粗糙界面的三體接觸模型，分析第三體顆粒的濃度、直徑以及試件的表面形貌、彈性模量對(duì)三體接觸界面的承載和摩擦力的影響;同時(shí)還分析特定膜厚、表面粗糙度、紋理方向的三體接觸

3、界面的承載和摩擦力分布。
　　最終結(jié)合模擬結(jié)果，進(jìn)一步膜厚、表面粗糙度、載荷對(duì)承載和摩擦力分布的影響，并驗(yàn)證模擬結(jié)果的正確性。研究結(jié)果表明:第三體的破壞過(guò)程包括粉末完整、局部破壞、破壞擴(kuò)散、粘附破壞、完全破壞五個(gè)階段，粗糙度、載荷較大才有粘附破壞階段;對(duì)三體接觸過(guò)程中的微凸體、紋理以及膜厚進(jìn)行模擬，接觸界面的紋理和微凸體的相互影響，直接影響承載和摩擦力的分布，合理的選擇粗糙度和設(shè)計(jì)紋理方向有助于提高承載、減小摩擦力，使得粉末層具有