滑动轴承二维动态摩擦接触的分析研究

应用边界单元法研究了滑动轴承动态摩擦时的接触力学性质,揭示了接触压力分布的不对称性;讨论了载荷,摩擦系数等因素对不对称性的影响,认为摩擦系数可使峰值接触压力降低和接触面积增加,增大载荷会使接触压力分布的不对称性更为明显,接触压力分布的不对称意味着磨损分布的不对称。同时分析了实际工作中滑动轴承摩擦副间的当量摩擦系数,指出在滑动试验研究中应采了当量摩擦系数。     

不同温度下半金属摩擦材料的摩擦磨损性能研究

利用Ｄ－ＭＳ型定速摩擦试验机,考察了２种润滑相对半金属摩擦材料摩擦系数和磨损率随温度变化的影响情况,并采用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和Ｘ射线能量色散谱等（ＥＤＡＸ）分析了２种复合摩擦材料中各组分对摩擦磨损性能的交互作用,揭示了半金属摩擦材料摩擦磨损的特性和机制。     

Friction oscillator excited by moving base and colliding with a rigid or deformable obstacle

The dynamics of non-smooth oscillators has not yet sufficiently been investigated, when damping is simultaneously due to friction and impact. Because of the theoretical and practical interest of this type of systems, an effort is made in this paper to lighten the behaviour of a single-degree-of-freedom oscillator colliding with an obstacle and excited by a moving base, which transfers energy to the system via friction. The different nature of discontinuities arising in the combined problem of friction and impact has been recognized and discussed. Closed-form solutions are presented for both transient and steady-state response, assuming Coulomb's friction law and a rigid stop-limiting motion. Furthermore, a deformable (hysteretic) obstacle has been considered, and its influence on the response has been investigated.     

The effect of friction reduction in the presence of in-plane vibrations

A reduction of friction by vibrations has been observed in various experiments. This effect can be applied to actively control frictional forces by modulating vibrations. Moreover, common methods of controlling friction rely on lubricants and suitable material combinations. The superimposition of vibrations can further reduce the friction force. This study presents a theoretical approach based on the Dahl friction model that describes the friction reduction observed in the presence of the tangential vibrations at an arbitrary angle. Analysis results indicated that the tangential compliance should be considered in modeling the effect of vibrations in reducing friction. At any vibration angle, the tangential compliance of the contacts reduces the friction reduction effect. The vibrations parallel to the macroscopic velocity are most effective for friction reduction.     

机械系统中摩擦模型的研究进展

摩擦现象在机械系统中的作用日益突出, 合理地解决机械系统中摩擦环节尤其是非线性摩擦环节的制约问题 已成为当前研究的重点. 由于摩擦的复杂性, 很难从机理上获得其准确唯一的数学模型, 迄今已提出的摩擦模 型有数十种. 鉴于目前机械系统中摩擦建模的发展状况, 首先描述了几种重要的摩擦现象, 如库仑摩擦、黏性 摩擦、Stribeck效应、预滑动摩擦、可变的静态摩擦力和摩擦记忆效应等. 其次, 系统地介绍了几种较为重要的、 常用的摩擦模型, 包括6种静态摩擦模型和7种动态摩擦模型, 并对每一种模型的构成, 特点和适用范围等 进行了较为详细地论述. 比较而言, 静态摩擦模型结构简单, 参数辨识容易, 但是无法描述摩擦的动态特性, 动态摩擦模型能够比较全面的描述摩擦现象, 但结构复杂, 参数辨识难度较大. 再次, 简要概述了摩擦建模 对机械系统动力学行为的影响, 以及在高精度定位系统的控制中的作用. 最后, 针对当前机械系统中摩擦建 模方面存在的一些不足提出了几点展望. 为今后摩擦模型的选用和新摩擦模型的建立提供了参考.     

摩擦噪声研究的现状和进展

评述了近２０年来摩擦噪声的理论和实验研究进展,指出在摩擦噪声研究领域取得的主要进展表现在制动系统摩擦尖啸噪声的动力学分析下,而对摩擦同观结构影响的研究不多,许多问题还有待深入研究,为了更好地认识摩擦噪声机理和探讨控制摩擦噪声的措施,建议应从摩擦学与动力学交叉的角度来研究和分析摩擦噪声。     

渤、黄海的底摩擦系数

利用伴随法，根据32个验潮站的水位观测资料来优化渤、黄海的底摩擦系数．所作的一系列数值模拟实验表明；利用伴随方法优化渤、黄海的底摩擦系数能够有效地减少数值模拟结果与观测结果的差异．     

Role of particle stiffness and inter-particle sliding friction in milling of particles

Discrete element method （DEM） has been used to investigate the effects of particle elastic modulus and coefficient of inter-particle sliding friction on milling of mineral particles. An autogeneous mill of 600 mm diameter and 320 mm length with 14,500 particles has been selected for the simulation. Various mill performance parameters, for example, particle trajectories, collision frequency, collision energy and mill power have been evaluated to understand the effects of particle elastic modulus and inter-particle sliding friction during milling of particles. For the given model, it has been concluded that at high energy range, as the elastic modulus and particle sliding friction increase the energy dissipated among the particles increases. The collision frequency increases with the increase in elastic modulus, however, this trend is not clearly observed with increasing inter-particle sliding friction. The power draw of the mill increases with the increase in fraction of mill critical speed.     

石英岩表面分子沉积膜的微观摩擦性能的试验研究

利用原子力显微镜对石英岩表面单层分子沉积膜的微观摩擦特性进行了研究,发现该分子沉积膜具有一定的减摩性.通过对其表面力-位移曲线、表面形貌像、调制力像和摩擦力像的进一步分析表明,石英岩表面分子沉积膜具有减摩作用的原因在于它能够降低表面的粘着力并对表面具有微观修饰作用.     

用外加电压控制摩擦力的机理与技术Ⅱ．外加电压对摩擦力影响的研究

在球－盘式摩擦磨损试验机上，对３４种金属摩擦副在干摩擦和５种电气状态下的摩擦行为作了试验研究，其中由金属Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｒ和Ｃｕ分别组成的１０种摩擦副的试验结果表明：在摩擦副回路电流调零和开路状态下，１０种摩擦副的摩擦力均比其它电气状态下的小，尤其调零状态下的更小；在短路状态下，Ｎｉ／Ｃｕ和Ｎｉ／Ｆｅ这２种摩擦副的摩擦力均比其它８种摩擦副的大，而这８种摩擦副的摩擦力大多都与外加大电流状态下的基本相当．由此可见：施加与金属摩擦副自生电势相等而方向相反的外加电压，可以阻止接触界面的电子流动而降低摩擦力；金属摩擦副摩擦力受自生电势、对摩金属的相溶性及其晶格点阵型式的综合影响     

横倾状态下地板表面形貌对人体步进摩擦的影响

人体在行走过程中足底与地面之间产生的间歇性摩擦现象称为步进摩擦,地板表面形貌作为步进摩擦的重要影响因素之一而受到广泛关注. 现有研究成果多是基于水平路面,对坡度道路,特别是横倾状态下地板表面形貌对人体步进摩擦的影响研究较少. 本文作者以普通碳钢作为地板材料,机械加工出不同的表面形貌,利用止滑试验机研究了水平状态下地板表面形貌与其能够提供的最大临界摩擦系数的关系,利用步进摩擦试验平台研究了横倾状态下地板表面形貌对人体步进摩擦的影响. 结果表明:水平状态下,随着表面粗糙度的增大和表面纹理间距的减小,临界摩擦系数与人体行走实际所产生的有效摩擦系数均增加,防滑性能提高;横倾状态下,随着路面横倾角度的增大,有效摩擦系数及其侧向分量增大,侧滑风险提高;地板表面纹理排列方向对有效摩擦系数的影响明显,横向分布的防滑性能优于纵向.      

碳纤维增强聚醚砜复合材料的摩擦磨损性能研究

利用销－盘磨擦磨损试验机考察了聚醚砜及其复合材料在干滑动摩擦条件下的摩擦磨损性能。结果表明：碳纤维使聚醚砜的摩擦磨损性能得到明显的改善,春改善程度同碳纤维的长度和体积分数相关;当碳纤维的体积分数约为１５％时,聚醚砜复合材料的摩擦系数及比磨损率最低;添加固体润滑剂可以使复合材料的摩擦磨损性能得到进一步改善;随着温度及外载荷的变化,摩擦系数及比磨损率表现出不同的变化趋势。     

碳钢渗硫层面接触滑动摩擦特性的试验研究

采用低温离子渗硫方法制备了不同厚度的４５＾＃钢渗硫层材料，利用面接触摩擦试验装置测定了在不同的载荷，加工方法，表面粗糙度及表面硬度下渗硫层的摩擦系数，并对其进行了分析。结果表明：在满足减摩条件下可适当减小渗硫层厚度。研究结果为后续理论研究及渗硫技术的应用提供了试验依据。     

钢丝绳捻制成形接触问题的有限元分析

基于虚功原理建立了钢丝绳捻制成形过程中考虑接触摩擦时的刚度方程,将小球分裂算法用于接触搜索,Augmented Lagrange法用于计算接触力．以钢丝绳一次捻制成形过程为例,分析了摩擦系数和自扭转系数对接触应力和加工应力域变的影响．研究结果表明。摩擦系数对剪应力的影响比对等效应力和等效塑性应变的影响大;考虑摩擦时钢线表面的轴向残余应力计算结果比无摩擦条件下的计算结果更接近实验结果．     

滑动摩擦主动控制的试验研究

以一种铁磁流体和添加剂为润滑介质,研究了ＧＣｒ１５钢销－盘摩擦副在边界润滑状态下受外加电场作用后磨擦系数的变化情况,并对试验结果和电场作用机理进行分析,结果表明,不同方向的直流电场导致摩擦系数的不同变化趋势,其最大变化率达３５％,且试验数据稳定,变化过程可逆,说明此铁磁流体具有独特的可通过外加电场对滑动磨擦系数进行主动控制功能。     

钢闸门支承滑道摩擦随时间变化的研究

研究了胶木、油尼龙和铜塑固体自润滑复合材料（ＴＳ－７０）３种平面滑动钢闸门支承滑道的摩擦时间效应,介绍了胶木和ＴＳ－７０滑道摩擦时间效应的原型试验结果,用粘着理论解释胶木与油尼龙滑道摩擦时间效应强、ＴＳ－７０滑道摩擦时间效应弱的原因在于粘弹性材料的蠕变大,引起实际接触面积增大,粘弹性材料的剪切模量的时间效应也大,使界面剪切强度增大。     

钢-聚四氟乙烯摩擦界面的摩擦起电行为

作为界面摩擦中普遍存在的一种物理现象,摩擦起电由于其对摩擦界面的高度灵敏性而被广泛研究. 以钢-聚四氟乙烯(PTFE)为研究对象,通过采集摩擦过程中的摩擦系数、钢球的接地电流以及PTFE的表面电势,对其摩擦界面的起电行为进行了详细研究. 三种信号的波动幅值呈正相关性,反映了摩擦-摩擦起电的内在联系. 在钢-PTFE的摩擦过程中,材料的转移诱导使得PTFE的表面电势在达到饱和值后会反向演化. 利用钢-PTFE摩擦副进入稳定摩擦阶段的时间与摩擦电势的反向演化时间的关联性设计钢-PTFE或其他金属-聚合物摩擦副的摩擦状态监测系统,对实现机械运动过程中的摩擦副运动原位监测和故障预警具有重要价值.      

常用摩擦副材料与抗磨添加剂配伍性研究

本文对传统的润滑油抗磨添加剂(S型、P型、S-P型)和自制的有机硼抗磨剂与常用摩擦副材料(钢、铜、铸铁)在Falex-6型多功能摩擦磨损试验机上进行了配伍性研究,测得了4种抗磨剂与6对摩擦副配合时的P-V图。作者指出,二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和有机硼抗磨剂对摩擦副材料的选择性不大,特别是有机硼对铜-钢摩擦副显示出较好的减摩抗磨性能;P剂有利于铜-钢和铸铁-钢摩擦副的润滑;S剂和ZDDP更适合于钢-钢摩擦副的润滑。本文还应用X-射线光电子能谱仪(XPS)相扫描俄歇微探针仪(AES)表面分析技术对典型试件表面膜的化学结构进行了分析。     

对MM-200型磨损试验机摩擦系数计算公式的修正

对ＭＭ－２００型磨损试验机摩擦系数计算公式重新进行了推导和计算,所得公式与原公式相比可降低求解摩擦系数时的误差．原公式在试环与试块之间的接触角增大时,误差也随之增大,使得试验数据的可靠性和可比性严重降低,因此必须对原计算公式进行修正．