考慮雙電層效應薄膜潤滑的數(shù)值分析.pdf

1、在薄膜潤滑狀態(tài)下，潤滑劑有著獨特的特點和規(guī)律。在靠近金屬表面的區(qū)域，潤滑劑的有效粘度異常高于體相粘度，宏觀流體的特性明顯改變。國內(nèi)外研究證明：在固體和液體的界面處存在雙電層現(xiàn)象，雙電層對薄膜潤滑有影響主要是因為引發(fā)了電粘度效應。電粘度效應使流體的等效粘度增加，對油膜厚度、摩擦系數(shù)等均有影響。目前國內(nèi)外在研究雙電層對薄膜潤滑的影響時，一般均假設潤滑劑為牛頓流體。實際上，在薄膜潤滑狀態(tài)下，潤滑劑多為非牛頓流體，因此采用非牛頓流變模型進行研究

2、十分必要。 本文在薄膜潤滑中，分別基于牛頓流變模型和非牛頓流變模型數(shù)值分析雙電層對潤滑狀態(tài)參數(shù)的影響。研究主要包括： 1.確定雙電層中電荷密度、雙電層厚度、雙電層電勢等參數(shù)：分析雙電層產(chǎn)生的流動電場；建立雙電層引起的電粘度數(shù)學模型。 2.分別基于牛頓流變模型和理想粘塑性流變模型編制了考慮雙電層效應線接觸潤滑的計算軟件。數(shù)值計算結果表明：雙電層效應使油膜厚明顯增加，對壓力分布影響不大。膜厚較薄并且界面處的剪應力超出

3、極限剪應力時，用考慮雙電層效應的理想粘塑性模型研究線接觸潤滑更為合理。 3.編制了基于牛頓流變模型考慮雙電層效應面接觸薄膜潤滑的計算軟件。數(shù)值計算結果表明：雙電層效應使油膜壓力分布、承載能力和摩擦系數(shù)均有所增加；雙電層電勢越大，其對潤滑性能的影響越明顯。 4.建立了考慮雙電層效應和壁面效應的粘度修正模型，編制軟件進行了數(shù)值計算。結果表明：雙電層效應使油膜的壓力分布、承載能力和摩擦系數(shù)均有明顯增加。膜厚較薄并且吸附層厚度相