【摘要】： 本論文是在對原有多功能環(huán)境可控摩擦磨損試驗機試樣裝夾機構(gòu)改造的基礎(chǔ)上,設(shè)計了可測量面接觸摩擦副摩擦界面溫度的專用試驗臺架;采用高靈敏度(±1 %或±1℃,取大值)、高響應(yīng)速度(0.1秒)、非接觸式紅外測溫探頭直接測量環(huán)形面接觸摩擦副界面實時溫度,并將溫度數(shù)據(jù)實時保存到計算機中;考慮到摩擦副循環(huán)對稱的結(jié)構(gòu)特點,借助于ANSYS提供的APDL(ANSYS Parametric Design Language)語言和Visual Basic 6.0,本文利用混合編程技術(shù)編制了界面友好的溫度場分析模塊,該模塊實現(xiàn)了面接觸摩擦副溫度場建模的參數(shù)化,并且實現(xiàn)了邊界條件處理和求解控制的自動化,可以方便地根據(jù)試驗結(jié)果得到摩擦副溫度場分布數(shù)字云圖和相關(guān)試驗數(shù)據(jù)及結(jié)論報表,達到了摩擦副界面溫度的在線測量、智能分析的目的。 本文還以45#鋼作為上試樣,分別以三種典型材料(錫青銅、鑄鐵、尼龍)作為下試樣組成的環(huán)形面接觸摩擦副為研究對象,應(yīng)用多功能環(huán)境可控摩擦磨損試驗機,對邊界潤滑或干摩擦過程中摩擦熱作用下的摩擦溫度進行了測量和分析;系統(tǒng)地研究了幾種典型材料在不同試驗工況下的溫度場分布和變化情況;紅外熱像儀的觀測結(jié)果對有限元模型的分析結(jié)果進行了驗證,提高了面接觸摩擦副溫度場分析的精度。
【圖文】：

圖 1-1 摩擦接觸點的溫度分布示意圖圖 1-2 接觸界面熱流線示意圖件下，潤滑液除具有改善摩擦接觸狀態(tài)的主要作用速、有效地將摩擦所產(chǎn)生的熱量從接觸界面處帶走在比較低的溫度。而在干滑動摩擦條件下，摩擦熱境的接觸界面后，通過對流、輻射等形式與環(huán)境發(fā)擦副通常在比較高的溫度條件下工作[2]。這種不穩(wěn)副的工作條件更加苛刻，工作狀態(tài)更加復(fù)雜。摩擦表面膜對于摩擦熱的傳遞影響十分顯著。于摩擦過程的影響體現(xiàn)在兩方面：微區(qū)高溫將造成，從而導(dǎo)致微突峰接觸行為的變化，，進而影響摩擦

在摩擦副中形成一個不穩(wěn)定的溫度場[5]。摩擦觸界面熱流線示意圖如圖 1-2 所示。分布情況與接觸體表面幾何形狀(表面粗糙度)、摩熱容、導(dǎo)熱性)、結(jié)構(gòu)尺寸、工藝條件及散熱條件有物性不同的物體內(nèi)部所形成的溫度場分布情況有很圖 1-1 摩擦接觸點的溫度分布示意圖
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH117.1

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