粗糙度参数对织构表面摩擦学特性影响的数值分析开题报告
2021-08-08 03:06:59
全文总字数:1667字
1. 研究目的与意义
本次任务的目的是完成考虑粗糙度影响时织构表面的摩擦学性能表现研究,主要涉及到不同织构深度、直径和密度条件下,分别采用不同的表面粗糙度参数时,摩擦副表面的减摩性能研究。
表面织构,即在表面加工制备出具有一定尺寸和排列的图案阵列。
织构化包括图案化微结构和仿生功能表面是高性能润滑表面研究的重要内容。
2. 国内外研究现状分析
通过人工织构改善表面摩擦学特性的设计思想源于20世纪60 年代,hamilton等提出了利用表面的凸起来产生附加动压润滑效果的想法,即凸起的一边与摩擦副的另一面之间形成收敛楔而产生流体动压力,而凸起另一边的发散楔产生的负压由于空化现象的产生而得到了限制,最终在相对滑动表面产生了额外的承载能力。
近年来,随着加工技术的发展,表面织构在计算机硬盘、轴承和密封、发动机系统中得到了成功的应用,对织构的工作机理也不断有了新的发现。
随着纳米科技的飞速发展,磁记录存储系统、微/纳机电系统( m/nems) 及航空航天工程等多个领域对宏、微观尺度下摩擦副表面的润滑、防护和抗磨减摩等性能提出了更严峻的要求。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:全面熟悉和了解表面织构、表面粗糙度的概念、主要参数以及研究方法,并基于求解平均雷诺方程的方法进行不同织构参数和粗糙度参数条件下减摩特性的仿真分析,进而寻找特定工况和粗糙度条件下的最优织构参数。
时间安排:1~2周(3.1~3.14):查阅资料,完成开题报告;完成开题报告、英文翻译;3~4周(3.15~3.28):完成翻译,并大致了解表面织构的概念、加工方式、数值模拟方法;5~6周(3.22~4.4):熟悉编程语言,根据设计参数要求、并采用不同的粗糙度参数进行表面织构的物理建模;7~13周(4.4~6.6):编程实现不同织构参数下、不同粗糙度条件时表面织构减摩特性的数值模拟;14~16周(6.7~6.20):完成毕业论文,准备答辩。
4. 研究创新点
考虑了粗糙度参数对织构表面摩擦学性能的影响。
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