熱流變潤滑理論及其在彈流研究中的應用.pdf

1、熱效應、流變效應、粗糙度效應和時變效應是現(xiàn)代彈性流體動力潤滑理論中重要的研究內容。本學位論文的目的是圍繞熱流變潤滑理論，由單一到復合，深入厘清各效應對特定工況下潤滑油膜摩擦學行為的影響。
　　本論文先從牛頓流體入手，對剛性固體光滑表面間的平行間隙內的潤滑油膜開展了溫度分布與熱效應對油膜承載力影響的研究，即對熱楔承載機理的研究。分析指出:熱楔包括熱密度楔與熱粘度楔兩個組成部分，熱密度楔對承載力的貢獻始終為正但效果很小，起主導作用的則

2、是熱粘度楔。分析進一步指出:熱粘度楔效應有兩個來源，即固體表面的溫度差異和油膜內部的溫度梯度。這些結論豐富了五十多年前由英國學者Cameron提出的粘度楔潤滑理論。另外，通過固液界面上不同溫度邊界條件下的數(shù)值解，揭示了在流體動力潤滑狀態(tài)下幾何楔和熱楔各自對滑塊軸承承載力的貢獻大小。
　　接下來，面向非牛頓流變模型，明確了廣義粘度的物理意義，重新推導并改進了廣義Reynolds方程。對Eyring流變模型的本構方程給出了一個新的表達

3、形式，使得數(shù)值求解時可通過牛頓粘度和剪應變率直接計算廣義粘度，從而極大提高了流變分析的計算效率。通過具體算例及對尺度效應的研究指出，廣義粘度的高低和摩擦系數(shù)的大小是由熱稀效應和剪稀流變效應共同決定的。剪稀效應在重載小滑滾比條件下就會發(fā)生，而大滑滾比條件下熱稀效應更為強烈。
　　使用“同一油品相同的密度對應相同的粘度”的假說，提出了一個由密度求粘度的新粘壓關系式，該關系式不僅可以與實驗測得的粘度變化高度吻合，且通過Dowson-Hi

4、gginson密度公式可以把Barus粘度、Doolittle粘度以及Roelands粘度在形式上統(tǒng)一起來，從而在更深的層次上揭示了粘度與密度的關系。新粘度公式被成功應用到點接觸Eyring熱彈流潤滑分析中，摩擦系數(shù)的數(shù)值解與實驗結果吻合良好，這不僅驗證了新公式的準確性，也證實了所用密度和粘度關系假說的合理性。
　　在本論文的最后兩章，按先易后難的順序，把前面關于穩(wěn)態(tài)潤滑問題的工作推廣到因粗糙表面的運動而存在時變效應的點接觸Eyr