納米軸承動(dòng)壓潤(rùn)滑的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、隨著微電子機(jī)械系統(tǒng)以及納米機(jī)械的迅速發(fā)展，對(duì)于納米尺度下機(jī)械零件的摩擦、潤(rùn)滑和磨損等特性的研究提出了迫切的要求。本文對(duì)超薄膜潤(rùn)滑以及邊界滑移問題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概括。討論了分子動(dòng)力學(xué)模擬方法的基本原理和詳細(xì)步驟。在此基礎(chǔ)上，對(duì)兩種模型的納米軸承進(jìn)行模擬，研究了薄膜的動(dòng)壓潤(rùn)滑效應(yīng)以及液體的輸運(yùn)特性。首先，模擬了傳統(tǒng)納米軸承模型，該模型是建立在動(dòng)壓效應(yīng)的產(chǎn)生原理上，并從幾何結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)其楔形收斂間隙。模擬結(jié)果表明，納米量級(jí)的薄膜流體會(huì)在靠近固

2、體壁面的位置產(chǎn)生類固化。軸承在較低滑動(dòng)速度時(shí)，動(dòng)壓隨著滑動(dòng)速度線性增加，符合經(jīng)典的雷諾方程。納米軸承中滑動(dòng)速度存在一個(gè)臨界值，當(dāng)滑動(dòng)速度超過該臨界值時(shí)，經(jīng)典雷諾方程就不再適用了。 在驗(yàn)證模型的基礎(chǔ)上，模擬了新型納米軸承的動(dòng)壓潤(rùn)滑。與傳統(tǒng)軸承的物理模型相區(qū)別的是，新型軸承實(shí)際上是兩平行平板。通過對(duì)模型采取特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，新模型可以通過直接控制表面材料的潤(rùn)濕性，達(dá)到控制液體流動(dòng)速度的目的，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)壓潤(rùn)滑的效果。模擬結(jié)果顯示，新模型