平行板顆粒流摩擦系統(tǒng)的力鏈構型與演變研究.pdf

1、顆粒物質作為介質導入摩擦副中，利用顆粒的摩擦、碰撞、擠壓等微觀運動，達到潤滑、精加工等目的，在航空發(fā)動機輔助軸承、研磨拋光精加工等系統(tǒng)中發(fā)揮積極作用。顆粒物質由于其復雜特性，傳統(tǒng)理論無法適用，而越來越受到研究學者的關注。為研究平行板顆粒流摩擦系統(tǒng)內顆粒物質的內在規(guī)律，本文通過探索力鏈的構型及演變規(guī)律從細觀尺度進行研究。首先運用PFC2D軟件構建平行板顆粒流摩擦系統(tǒng)，顆粒體層數較少且按照理想狀態(tài)進行排列，平行板兩端施加周期性邊界條件以實現

2、顆粒體的循環(huán)流動，模型參數依據研磨拋光加工實驗設備及加工材料進行設定。然后控制單一變量進行模擬，并對輸出數據進行比較，得到參數變化對力鏈變化的影響。其中，輸入變量包括載荷、速度、顆粒間摩擦因數、顆粒層數及顆粒粒徑，輸出參數包括顆粒體內剪切膨脹過程、弱力鏈的分布率和承載率、力鏈的方向、力鏈承載特性以及力鏈形態(tài)圖等。模擬結果表明:剪切膨脹過程可分為塑性爬行階段、脆性破壞階段以及顆粒重組階段，其中以塑性爬行階段其承載特性最好;低層數下顆粒流內