仿生摩擦表面性能分析與制備工藝研究.pdf

1、大自然中的生物體表面有著天然優(yōu)異的摩擦學性能，仿生摩擦學是對生物體表面優(yōu)異摩擦特性的研究，通過借鑒和研究生物的優(yōu)異摩擦表面性能，應用于仿生摩擦表面的設計中，起到提升工程摩擦副的機能和改善產(chǎn)品摩擦表面性能的作用，因此對仿生摩擦表面的研究具有實際應用價值和意義。
　　本文在仿生摩擦學理論的基礎上，從生物的足部附著功能中獲得啟示，研究了以蝗蟲為代表的足部結構特點及其瞬態(tài)摩擦接觸過程，分析了蝗蟲足部瞬態(tài)接觸過程中的三種接觸狀態(tài)，即開始接觸

2、狀態(tài)、正常穩(wěn)定接觸狀態(tài)和脫離接觸狀態(tài)，提取了蝗蟲足部特征元素——非光滑微凸體作為研究的設計原型?；诜律O計理論，用三維建模軟件設計出了仿生摩擦表面的三維實體模型。在對生物的瞬態(tài)摩擦接觸過程分析的基礎上，應用有限元分析軟件模擬了仿生摩擦表面的瞬態(tài)接觸過程，得到了開始接觸、正常穩(wěn)定接觸和脫離接觸這三種接觸狀態(tài)下的位移和應力云圖，并得到了接觸點位移、應力和應變的變化曲線。應用有限元分析軟件中的疲勞分析模塊對不同仿生摩擦表面進行了疲勞壽命分析

3、，研究了不同仿生摩擦表面模型的壽命，得到了仿生摩擦表面和接觸對的壽命云圖，通過比較得出耐磨性能最好的仿生摩擦表面，并采用主應力結合S-N曲線的方式計算了耐磨性最好的仿生摩擦表面的疲勞壽命，計算結果與仿真結果相一致。分析了現(xiàn)有的仿生表面制備技術，結合材料成形的理論，研究了模壓成形方法加工制備凸包型仿生摩擦表面的加工工藝。
　　本文對仿生摩擦表面的研究可以豐富摩擦學和接觸力學的理論，為摩擦表面接觸性能分析提供了新的角度，對以后的仿生摩