滑動摩擦副溫度場模型研究及應(yīng)用.pdf

1、摩擦熱效應(yīng)會引起接觸界面溫度升高，并在摩擦副中形成一個非均勻非穩(wěn)定溫度場，影響其摩擦學(xué)性能，導(dǎo)致機械零部件壽命的減少。由于摩擦熱產(chǎn)生及傳導(dǎo)受到諸多因素耦合影響，同時由于摩擦副相互接觸且相對運動，使得測量和數(shù)值計算都很難獲得較高精度的接觸界面瞬態(tài)溫度。因此如何獲取滑動摩擦接觸界面瞬態(tài)溫度是摩擦學(xué)研究的重點和難點。
　　本學(xué)位論文選題來自于國家自然科學(xué)基金項目“基于紅外熱像的摩擦副三維溫度場重構(gòu)方法”。本論文以專門研究材料摩擦學(xué)特性的

2、摩擦磨損試驗機上接觸界面溫度信息獲取方法為研究對象，結(jié)合試驗和數(shù)值計算，重點對脂潤滑的端面滑動摩擦副接觸界面瞬態(tài)溫度的獲取方法進行了深入研究。主要研究工作包括:
　　1)設(shè)計了以溫度測量信息為邊界條件的摩擦接觸界面溫度場構(gòu)建方案;通過數(shù)值計算研究了摩擦過程中摩擦副環(huán)形接觸界面上的溫度分布，驗證了以平均值代替多點測溫的可行性;研制了紅外測溫系統(tǒng)，通過隔熱結(jié)構(gòu)解決了熱脈沖對紅外探頭的干擾問題。
　　2)提出了以接觸界面輻射亮溫和

3、滑動接觸界面最外側(cè)溫度研究含脂非高溫接觸界面發(fā)射率的方法，對一種材料五種試驗條件下的摩擦接觸界面發(fā)射率的變化規(guī)律進行了試驗研究，實現(xiàn)了相應(yīng)的滑動接觸界面輻射亮溫初步修正。
　　3)以初步修正后的輻射亮溫為接觸界面邊界條件，以紅外熱像儀測量得到的下試樣側(cè)表面溫度為修正條件，實現(xiàn)了較高精度的接觸界面瞬態(tài)溫度場重建;通過重建后下試樣側(cè)表面計算溫度與熱像儀測量值的對比，驗證了滑動接觸界面瞬態(tài)溫度修正的有效性和正確性。
　　4)討論了

4、端面滑動摩擦溫度場的演變規(guī)律，證明了摩擦過程中下試樣側(cè)表面的溫度分布均勻，可以使用紅外探頭代替熱像儀測量其平均溫度;通過不同材料試樣、不同試驗條件下的測量和計算結(jié)果，建立了滑動接觸界面過程溫度與載荷、轉(zhuǎn)速和摩擦系數(shù)及下試樣側(cè)表面溫度的線性回歸方程，給出了端面滑動摩擦磨損試驗機溫度測量系統(tǒng)的構(gòu)建方案。
　　本文的研究成果在端面滑動摩擦接觸界面瞬態(tài)溫度的獲取方法上進行了一些有價值的探索和研究，為獲取材料摩擦學(xué)特性與溫度的關(guān)系研究奠定了