論文針對國內(nèi)外顆粒流潤滑研究的狀況、提出利用端面摩擦實(shí)驗(yàn)機(jī)對顆粒潤滑方式開展摩擦學(xué)研究,并采用離散元數(shù)值分析技術(shù),以顆粒為研究對象,對其破壞過程進(jìn)行模擬。首先,在完成對端面接觸摩擦副的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)后,利用該實(shí)驗(yàn)機(jī)開展了以下幾個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)研究:顆粒的介入性、顆粒潤滑與其它潤滑方式的比較、不同物性的顆粒、不同粒徑的同種顆粒和不同工況對粉末顆粒膜的影響等。結(jié)果表明:粉末可以在一定工況范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)進(jìn)入摩擦副,實(shí)現(xiàn)潤滑膜補(bǔ)償和修復(fù),體現(xiàn)出與固體潤滑膜、自潤滑材料類似的無油固體潤滑效果。但是粉末顆粒的結(jié)構(gòu)和粒徑大小對顆粒的潤滑效果有很明顯的影響,層狀結(jié)構(gòu)和粒徑大的粉末顆粒的潤滑效果更好。并在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)建立粉末的潤滑和失效準(zhǔn)則。其次,為了能直觀的觀察到潤滑中顆粒的破壞情況,本文基于離散單元法建立顆粒破壞模擬模型,實(shí)現(xiàn)對顆粒破壞過程的動(dòng)態(tài)模擬。并重點(diǎn)考察了邊界粗糙度、邊界速度、邊界下壓位移和顆粒內(nèi)部粘接強(qiáng)度對顆粒破壞的影響。模擬結(jié)果表明,顆粒在一定條件下可以出現(xiàn)破壞,且破壞形式是從顆粒中間開裂逐漸形成一傾斜的剪切帶。通過邊界條件變化和粘接強(qiáng)度的變化對顆粒破壞影響的討論分析,確定幾個(gè)關(guān)鍵因素對顆粒... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MQ-800端面摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試軟件主測試界面

面中心點(diǎn)的溫度。試驗(yàn)后對試件摩擦表面不做任何處理的情況下用光學(xué)顯微鏡對其表面形貌和粉末膜進(jìn)行觀察分析。圖2-3 端面接觸示意圖2.2.3 試驗(yàn)材料本試驗(yàn)研究中用到石墨粉、PTFE 粉、二硫化鉬粉三種末材料，其性質(zhì)如表2-1 所示：

（a） 銅合金（干摩擦） （b） 銅合金（粉末潤滑）（c）PPTFE（干摩擦） （d） PTFE（粉末潤滑）圖2-7 下試樣表面原始圖片和微觀照片2.3.3 不同物性的粉末對潤滑特性的影響分析驗(yàn)證了粉末在無附著措施的條件下可以進(jìn)入摩擦間隙后，通過變載的方式探討了不同物理特性的粉末在潤滑中的表現(xiàn)。該試驗(yàn)初始載荷為 6 MPa，每 5分鐘加載 3 MPa 直至加載到 18 MPa，摩擦環(huán)中心線速度為 0.4 m/s，試驗(yàn)時(shí)間為 25 分鐘。選擇了三種典型粉末開展了潤滑試驗(yàn)，圖 2-8a 圖表明聚四氟乙烯、4 6 8 10 12 14 16 180.100.150.200.250.30擦摩數(shù)系μ載荷/MPa聚四氟乙烯(4 μm)石墨粉(4 μm)MoS2粉末(4 μm)4 6 8 10 12 14 16 18406080100120140度溫/oC載荷/MPa聚四氟乙烯粉(4 μm)石墨粉(4 μm)MoS2粉(4 μm)(a) 摩擦系數(shù)隨載荷的變化 (b) 溫度隨載荷的變化圖2-8 三種粉末的潤滑特性石墨和 MoS2三種粉末實(shí)現(xiàn)了良好的粉末潤滑性能。這和粉末本身的物理性質(zhì)有關(guān)，作為典型的固體潤滑劑，聚四氟乙烯是柱狀流線形結(jié)構(gòu)，石墨和 MoS2是層狀結(jié)構(gòu)，自身具有較低的摩擦系數(shù)，所以潤滑性能都比較好。試驗(yàn)中聚四氟乙烯粉末潤滑的摩擦系數(shù)隨載荷的增加不斷增大

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]顆粒物質(zhì)與顆粒流[J]. 鮑德松,張訓(xùn)生.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2003(05)
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博士論文
[1]土體破壞細(xì)觀機(jī)理及顆粒流數(shù)值模擬[D]. 曾遠(yuǎn).同濟(jì)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2920773