




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
(西北工業(yè)大學(xué)陜西省機(jī)電傳動(dòng)與控制工程西安總/種損義理以低際觸積且理凹可容磨粒并滑油從有改善紋應(yīng)動(dòng)引面積相關(guān)的粘著作用力起主要作用此時(shí)紋理表面的引入可以改變實(shí)際接觸面積進(jìn)一步影響摩擦過程itc 等[5]研究了微紋理面參數(shù)對摩擦性能的影響。單次滑動(dòng)試中具有較大凹坑深度和較大尺寸的柱狀紋理表面可以獲得較低的摩擦系數(shù)同時(shí),他們發(fā)現(xiàn)單次滑動(dòng)試驗(yàn)獲得的摩擦系數(shù)不能很好的預(yù)測往復(fù)滑動(dòng)接觸穩(wěn)定狀態(tài)的摩擦系數(shù)Singh等[6]的研究微/納尺度S(10)紋理表面比原始的S(104g合金探針在鋼盤上進(jìn)行了往復(fù)滑動(dòng)試驗(yàn)鋼盤上加工三種不同的紋單一方向紋8字形紋理和隨機(jī)紋對于單一方向和8字形紋動(dòng)次數(shù)的增紋理則呈現(xiàn)出相反趨勢Grdo等[8]采用不銹鋼探針NirSi紋理表面上進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)結(jié)較小凹坑直徑的紋理表面可以有效改善摩擦性能而不當(dāng)?shù)陌伎用芏葧?huì)造成摩擦行為Dng等[9]在/i/o進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng)試驗(yàn)和干切削試驗(yàn)紋態(tài)帶有微孔的刀具可以有效降低切削力以及刀具和切屑間態(tài)時(shí)帶微孔刀具與無紋理刀具的差別Ahnt等[10]通過往復(fù)滑動(dòng)接觸試驗(yàn)研究了硬涂層的摩擦磨損特性發(fā)現(xiàn)磨損粒子于紋理表面凸峰的間隔中凸峰的結(jié)構(gòu)和分布情況對局部應(yīng)力以及摩擦磨損性能有重要影響Pttron等[1]在活塞表面不同間距進(jìn)行往復(fù)滑動(dòng)接觸試驗(yàn)結(jié)階紋理表面都能獲得較動(dòng)的進(jìn)縮試驗(yàn)研究獲得了大量的研究成果但在試驗(yàn)設(shè)備及試件方面需要耗費(fèi)大量經(jīng)費(fèi)數(shù)值模擬可以研究接觸體的內(nèi)部現(xiàn)節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)視。其他因素,如下壓深度[17,18]、溫度[19]、滑動(dòng)速度[18,19]、壓頭半徑[18,20]、滑動(dòng)方向[15,在滑動(dòng)壓頭的界面處積累形成磨屑,文獻(xiàn)[22]的研究認(rèn)為,磨屑對摩擦力的貢略。紋理表面的凹坑可以磨屑并進(jìn)一步影響滑動(dòng)接觸過程。此外,粗糙表面由于往yyvx FEregion 1 動(dòng)力學(xué)區(qū)域與有限元區(qū)域的疊加區(qū)域模為112.5dx6.0dy規(guī)模為112.5dx80.0dy壓頭與基體的初始間隙為g2.50紋理分別命名為第1紋理第2紋理…第9紋理。ahah表面 (m)
表面表面 表面圖2紋理表面的外形 rnnard-Jones(L-J)勢函數(shù)描述所有原子間 r0Ur4ε
0 r r r ij ij其中rijrirj,代表原子i和原子j的距離,ε和r0均為L-J參數(shù)。對于面心立方銅,ε=6.648×10-20贅述。截?cái)喟霃絩c=2.2r026]。分子動(dòng)力學(xué)區(qū)域的底層原子施加固定邊界條件,左右邊48εr 1r8F(r)Ur 0
0r r r2r 2r 0ij ij22att1Urttm2
對于本文所進(jìn)行的分子動(dòng)力學(xué)模擬[28]較高的滑動(dòng)速度會(huì)使計(jì)算果產(chǎn)生較選取滑動(dòng)速度為2.0m/動(dòng)力學(xué)模擬每進(jìn)行50t進(jìn)行一次計(jì)壓頭先向右(向前,對應(yīng)于奇數(shù)滑動(dòng)次數(shù))滑動(dòng)距離為320(對應(yīng)于偶數(shù)滑動(dòng)次數(shù))滑動(dòng)0動(dòng)為10次。--
--
--
表面(c)表面
--
表面(d)表面對于面I3滑動(dòng)程中壓攜一基體子紋理面滑動(dòng)第4次滑動(dòng)開壓頭攜帶第6紋理與第5紋理對2層原子的大紋壓頭刻劃基體產(chǎn)生的原子在第7紋理頂部堆積I的情況類壓頭與凸峰和第7紋理發(fā)8次滑動(dòng)開壓頭向左滑動(dòng)(偶數(shù))時(shí)須克服壓頭與凸峰的連動(dòng)的摩擦力高于奇數(shù)次滑動(dòng)13次滑動(dòng)開壓頭的粘附層達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)紋理的穩(wěn)定結(jié)--
--
--
--
,第6紋理對壓頭的方向與壓頭的滑動(dòng)方向一致,因此摩擦力最低。當(dāng)壓頭向反方 對于表面II1次滑動(dòng)開壓頭攜帶4和第5紋理上滑動(dòng)于紋理表面II單個(gè)紋理的原子數(shù)較難穩(wěn)定的大紋10次滑動(dòng)結(jié)束后,形成了大紋邊部分由2層基體原子組邊部分僅包含1層圖4動(dòng)當(dāng)壓頭在表面III上滑動(dòng)時(shí)1次滑動(dòng)過4紋理頂部的2層原子被壓頭且壓頭攜帶刻劃后的基體原子一起滑動(dòng)4和第5紋理間紋理的結(jié)構(gòu)逐漸變6次滑動(dòng)完成后形成了一個(gè)大紋這個(gè)大紋理仍然不是穩(wěn)定結(jié)動(dòng)過程的進(jìn)紋理達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)壓頭僅有右半部分粘附有基體原子。壓頭層以及大紋理的這一特殊組紋理對壓頭和粘附層均產(chǎn)慮到粘附層的原時(shí)壓頭右半部分(含粘附層)使的合力方向向右與奇數(shù)次滑動(dòng)方向相同從而解釋了奇數(shù)次滑動(dòng)摩擦力低于偶數(shù)次滑動(dòng)摩擦力的現(xiàn)象。對于含有7個(gè)紋理的基體與剛性圓柱壓頭的滑動(dòng)接觸過IIII和I均達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)僅有表面I沒有達(dá)到穩(wěn)態(tài)對應(yīng)于表面IIII和I階段的滑動(dòng)次數(shù)分別為1012和8縮短磨合階IV的磨合階I的摩擦力在四種復(fù)滑動(dòng)接觸過程的摩對于7紋I為較佳選擇圖3中9紋種紋理的情況類紋理間距的改變僅對摩擦力的大小有對摩擦狀態(tài)的影響較小。
--
--
表面
表面對于壓頭半徑為R600壓頭發(fā)生作用的紋發(fā)生作用的紋理有第456和7紋時(shí)壓頭半徑的增大使其與基體表面的間強(qiáng)1次滑動(dòng)的摩擦力高于壓頭半徑為00的情況粘著作用的增強(qiáng)使壓頭能夠攜帶的原子一起滑動(dòng)進(jìn)一步導(dǎo)致滑動(dòng)過程很難形成穩(wěn)定的大紋壓頭--
表面
--
表面下壓深度為d3.00時(shí)壓深度的增加使基體的刻劃作用增強(qiáng)紋理原子在壓頭刻劃作用下很快填充至紋理間紋時(shí)與壓頭發(fā)生作用的主要紋理有第456和7紋動(dòng)開5和第6紋理的部分原子填充至其右側(cè)層原子的大紋時(shí)壓頭與第4和第7紋理的部分原子發(fā)7次滑動(dòng)開進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)動(dòng)與偶數(shù)次滑動(dòng)產(chǎn)力差異主要是由滑動(dòng)過程中壓頭與第4和第7紋理的作用造成的。 動(dòng)接觸過程進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài) RonenA,EtsionI,KligermanY.Friction-ReducingSurface-TexturinginReciprocatingAutomotiveComponents.TribologyTransactions,2001,44(3):359~366.RykG,KligermanY,Etsion,I.ExperimentalInvestigationofLaserSurfaceTexturingforReciprocatingAutomotiveComponents.TribologyTransactions,2002,45(4):444~449.EtsionI.ImprovingTribologicalPerformanceofMechanicalComponentsbyLaserSurfaceTexturing.TribologyLetters,2004,17(4):KligermanY,EtsionI,ShinkarenkoA.ImprovingTribologicalPerformanceofPistonRingsbyPartialSurfaceTexturing.ASMEJournalofTribology,2005,127(3):632~638.MitcN,EljachC,LodgeB,SharpJL,DesJardinsJD,KennedyMS.SingleandReciprocalFrictionTestingofMicropatternedSurfacesforOrthopedicDeviceDesign.JournaloftheMechanicalBehaviorofBiomedicalMaterials,2012,7:106~115.SinghRA,YoonE-S.FrictionofChemicallyandTopographicallyModifiedSi(100)Surfaces.Wear,2007,263(7):MenezesPL,Kishore,KailasSV,LovellMR.TheRoleofSurfaceTextureonFrictionandTransferLayerFormationduringRepeatedSlidingofAl-4MgagainstSteel.Wear,2011,271(9-10):1785~1793.GarridoAH,GonzálezR,CadenasM,BattezAH.TrigologicalBehaviorofLaser-TexturedNiCrBSiCoatings.Wear,2011,271(5-6):DengJ,SongW,ZhangH,YanP,LiuA.FrictionandWearBehaviorsoftheCarbideToolsEmbeddedwithSolidLubricantsinSlidingWearTestsandinDryCuttingProcesses.Wear,2011,270(9-10):666~674.AchantaS,DreesD,CelisJ-P.FrictionandNanowearofHardCoatingsinReciprocatingSlidingatMilli-NewtonLoads.Wear,2005,259(1-6):719~729.PetterssonU,JacobsonS.TexturedSurfacesforImprovedLubricationatHighPressureandLowSlidingSpeedofRoller/PistoninHydraulicMotors.TribologyInternational,2007,40(2):355~359.SpijkerP,AnciauxG,MolinariJ-F.DrySlidingContactbetweenRoughSurfacesattheAtomisticScale.TribologyLetters,2011,44(2):QiY,ChengY-T,?a?inT,GoddardIIIWA.FrictionAnisotropyatNi(100)/(100)Interfaces:MolecularDynamicsStudies.PhysicalReviewB,2002,66(8):085420(1~7).ZhangQ,QiY,HectorLG,?a?inT,GoddardIIIWA.AtomicSimulationsofKineticFrictionanditsVelocityDependenceatAl/Alandα-Al2O3/α-Al2O3Interfaces.PhysicalReviewB,2005,72(4):045406(1~12).HarrisonJA,ColtonRJ,WhiteCT,BrennerDW.EffectofAtomic-ScaleSurfaceRoughnessonFriction:AMolecularDynamicsStudyofDiamondSurfaces.Wear,1993,168(1-2):127~133.LuanBQ,RobbinsMO.HybridAtomistic/ContinuumStudyofContactandFrictionbetweenRoughSolids.TribologyLetters,2009,36(1):JengY-R,TsaiP-C,FangT-H.MolecularDynamicsStudiesofAtomic-ScaleTribologicalCharacteristicsforDifferentSlidingSystems.TribologyLetters,2005,18(3):315~330.TongRT,LiuG,LiuTX.MultiscaleysisonTwoDimensionalNanoscaleSlidingContactsofTexturedSurfaces.ASMEJournalofTribology,2011,133(4):041401(1~13).HarrisonJA,WhiteCT,ColtonRJ,BrennerDW.Molecular-DynamicsSimulationsofAtomic-ScaleFrictionofDiamondSurfaces.PhysicalReviewB,1992,46(15):9700~9708.ChandrossM,LorenzCD,StevensMJ,GrestGS.SimulationsofNanotribologywithRealisticProbeTipModels.Langmuir,2008,YueL,ZhangH,LiDY.DefectGenerationinNano-Twinned,Nano-GrainedandSingleCrystalCuSystemsCausedbyWear:AMolecularDynamicsStudy.ScriptaMaterialia,2010,63(11):1116~1119.ZhuPZ,HuYZ,WangH.MolecularDynamicsSimulationsofAtomic-ScaleFrictioninDiamond-SilverSlidingSystem.ScienceBulletin,2009,54(24):4555~4559.LuanBQ,HyunS,MolinariJF,BernsteinN,RobbinsMO.MultiscaleModelingofTwo-DimensionalContacts.PhysicalReviewE,2006,74(4):046710(1~11).PanduranganV,NgT,LiH.NanoscratchSimulationonaCopperThinFilmUsingaNovelMultiscaleModel.JournalofNanomechanicsandMicromechanics,2013,10.1061/(ASCE)NM.2153-5477. :A AgrawalPM,RiceBM,ThompsonDL.PredictingTrendsinRateParametersforSelf-DiffusiononFCCMetalSurfaces.SurfaceScience,2002,515(1):21~35.DollJD,McdowellHK.TheoreticalStudiesofSurfaceDiffusion:Self-DiffusionintheFCC(111)System.TheJournalofChemicalPhysics,1982,77(1):479~483.SwopeWC,AndersenHC,BerensPH,WilsonKR.AComputerSimulationMethodfortheCalculationofEquilibriumConstantsfortheFormationofPhysicalClustersofMolecules:ApplicationtoSmallWaterClusters.TheJournalofChemicalPhysics,1982,76(1):637~649.YangJ,KomvopoulosK.AMolecularDynamics ysisofSurfaceInterferenceandTipShapeandSizeEffectsonAtomic-ScaleFriction.ASMEJournalofTribology,2005,127(3):513~521.RESEARCHONTWO-DIMENSIONALNANOSCALERECIPROCATINGSLIDINGCONTACTSOFTEXTUREDSURFACESWITHDIFFERENTPARAMETERSTONG LIU(ShaanxiEngineeringLaboratoryforTransmissionsandControls,NorthwesternPolytechnicalUniversity,710072Xi’an,PREveryyear,about1/3oftheenergyisconsumedbyfrictionoritscorrespondingaspects,soreducingfrictionwillgiveagreatcontributiontoenergyconservation.Surfacetexturescanreducetherealcontactareasbetweencontactbodiesandmakesignificanteffectsontribologicalperformancesbytrapwearparticlesorreservingoil,whichisthereasonthatsurfacetexturesarewidelyusedinengineering.Innanoscaleslidingcontacts,theintroductionoftexturedsurfaceswilldecreaseadhesiveeffectsandreduceadhesioncomponentof further,whilethedetailedbehaviorsonhowthesurfacetexturesinfluencethereciprocatingslidingcontactsprocessesarestillunknown.Utilizingmultiscalemethodwhichcouplesmoleculardynamicssimulationandfiniteelementmethod,two-dimensionalnanoscalereciprocatingslidingcontactsoftexturedsurfacesareinvestigatedinthispaper.Theinfluenceoftextureshape,texturespacing,tipradiusandindentationdepthonaveragefriction sare yzed.Theresultsshowthattherunning-instage
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 中國古代文學(xué)試題及答案
- 云南省大理州2024-2025學(xué)年高二下數(shù)學(xué)期末綜合測試試題含解析
- 鹽城市阜寧縣高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試題
- 水利設(shè)施采購合同樣本
- 智能家居產(chǎn)品全國采購及售后服務(wù)合同
- 營銷效果評(píng)估保密合同
- 北京生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)租賃合同含農(nóng)產(chǎn)品種植及加工服務(wù)
- 智能停車系統(tǒng)車位物業(yè)服務(wù)與智能繳費(fèi)合同范本
- 四川雅安項(xiàng)目市場調(diào)查及分析報(bào)告
- 興業(yè)銀行成都分行國際業(yè)務(wù)部招聘考試真題2024
- 找人辦事花錢協(xié)議書
- 2024-2025學(xué)年青島版(五四學(xué)制)小學(xué)數(shù)學(xué)二年級(jí)下冊(全冊)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)要點(diǎn)歸納
- 職業(yè)技術(shù)學(xué)院裝配式建筑工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案(2024版)
- 學(xué)校學(xué)生食品安全培訓(xùn)課件
- 設(shè)計(jì)圖學(xué)知到智慧樹期末考試答案題庫2025年華東理工大學(xué)
- 2025-2030中國毫米波治療儀行業(yè)市場發(fā)展趨勢與前景展望戰(zhàn)略研究報(bào)告
- (統(tǒng)編版2025新教材)語文七下全冊知識(shí)點(diǎn)
- 2022年學(xué)校開展安全隱患排查整治工作總結(jié)范文3篇
- 視聽語言 第二講 景別與角度
- 6.8相遇問題(課件) 數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(共15張PPT)人教版
- 第5章(第一節(jié)菊花)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論