高速鐵路是我國領(lǐng)先于世界發(fā)達國家的先進集成技術(shù)之一,剎車片-制動盤作為高速列車安全運行的必要保障,其要求確保能在外供電缺失等緊急情況下,僅靠剎車片與制動盤的摩擦制動使列車在任一行駛速度下安全停駛。針對這一要求,開發(fā)摩擦系數(shù)較高且穩(wěn)定、磨損較低、強度適當?shù)膭x車片材料是目前工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的重點目標。然而剎車片材料由性質(zhì)相異、微觀尺寸差異懸殊的多種組分復(fù)合而成,各組分所產(chǎn)生的摩擦磨損機理不盡相同,由此給材料的開發(fā)帶來極大困難。隨著自主研發(fā)技術(shù)的發(fā)展和成熟,高鐵的運營時速將進一步提高,剎車片材料也面臨更嚴峻的挑戰(zhàn),只有深入理解不同工況下材料摩擦磨損的演化規(guī)律以及各組分對摩擦行為的影響機制,材料的成分設(shè)計和制備工藝才有理可循、有據(jù)可依,列車的安全運行將得以保障。對此,本研究基于等效高鐵實際工況（30～380km/h）的慣性制動摩擦實驗,通過設(shè)計并制備具有不同金屬基體、不同陶瓷摩擦組元以及預(yù)制摩擦膜的摩擦材料,研究不同工況下摩擦表面成分、組織和結(jié)構(gòu)的演化以及摩擦膜的形成和破壞行為,來揭示材料摩擦磨損的變化規(guī)律以及摩擦行為的影響機制,為材料設(shè)計和服役應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支持。論文的研究內(nèi)容和主要結(jié)... 

【文章來源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：189 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１摩擦磨損過程中的能量變化％??，止，

＾｜｜＾３ｌ｜＾ｌ｜ｌ?｜｜＿＿｜｜＿??圖２－１摩擦磨損過程中的能量變化％??實際上，摩擦過程涵蓋的磨損形式遠不止上述所提到的，還涉及到塑性??流動、顆粒滾動、軟化、熔融、熱解、擴散等多種物理一化學(xué)過程，并且這??些過程許多都具有明顯的動態(tài)演變和時間依賴性，正如圖２－２所示。一個真??實摩擦系統(tǒng)的磨損機制是在多種因素協(xié)同影響的條件下表現(xiàn)出來的，而且各??個磨損機制通常不是獨立存在的，摩擦系統(tǒng)經(jīng)常伴隨著多種機制的共同作用。??因此，分析摩擦體系的磨損機制需要綜合考慮多方面影響，建立多種因素的??耦合關(guān)系，要做到這一點是十分困難的。??

?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???磨損研究中的一個揮之不去的情結(jié)就是試圖將眾多的磨損機制加以綜合??和統(tǒng)一，形成一種普遍的磨損理論，而磨損圖可歸結(jié)為這類努力的結(jié)果。磨??損圖是研宄摩擦副工作參數(shù)與磨損機制之間關(guān)系的磨損機制轉(zhuǎn)型圖，最早由??Ｔａｂｏｒ在１９８１年的國際摩擦學(xué)會議上提出，它概括了磨損數(shù)據(jù)和磨損形式，??表明磨損機制間的關(guān)系，并顯示一定條件下占優(yōu)勢的磨損機制，圖２－３為鋼??在無潤滑條件下的典型的磨損圖。近二十年來磨損圖逐漸成為研究磨損行為??的一個重要工具［３４】，磨損圖主要用于描述在兩個及以上因素（壓力、位移、??速度、時間、硬度等）同時發(fā)生改變時不同磨損特征區(qū)域的分布情況。這些??區(qū)域主要根據(jù)磨損的程度（重度、中度、輕度磨損）和磨損機制來劃分。Ｌｉｍ??介紹了近年來在金屬材料、陶瓷、金屬基復(fù)合材料、高分子材料、涂層材料??等滑動磨損研宂方面取得的磨損機制圖，特別介紹了在銷－盤單向滑動磨損時，??鋼材隨速度和壓力的增加、磨損機制（剝層、氧化、重度氧化、完全粘著咬??合）和磨損程度（輕微、中度、重度）的變化。磨損圖的作用主要表現(xiàn)在更??加全面地、直觀地反映摩擦磨損的規(guī)律，為設(shè)計師和工程師提供摩擦學(xué)設(shè)計??理論依據(jù)，并為失效分析、故障診斷和采取防護措施提供技術(shù)指導(dǎo)。磨損圖??未來的重點研究方向在于拓寬實驗條件，建立多維磨損圖（多變量），提高量??化程度，建立磨損數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，從而擴大適用范圍［４１】。??ＳＬＩＤＩＮＧ?ＶＥＬＯＣＩＴＹ?ｖ?（ｍ／ｓ）??ｗ＂４?ｌ〇＇２?１?１０２??１０?Ｈ?Ｈ?Ｈ?Ｈ?ｒＨ?１?１???ＳＴＥＥＬ??ＷＥＡＲ－ＭＥＣＨＡＮＩ

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]銅、鐵、石墨第三體對摩擦性能的影響及其作用機制研究[D]. 蘇琳琳.大連交通大學(xué) 2017
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本文編號：2954697