图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation基于水合表面力作用下液体润滑建模与性能研究

编号：284 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-16 23:24:01 浏览：65次收藏取消收藏

2024-05-12 14:40

15min

[H1] 论坛7：摩擦、磨损与润滑技术A [H1-2] 论坛7A下午

暂无文件

摘要

低摩擦润滑对精密机械系统性能的提升具有重要的工程应用价值。宏观液体超低摩擦润滑引起研究学者的广泛关注，在实验上开展了许多研究，取得一些重大进展。润滑分子受限纳米间隙下表面力作用对高性能润滑副实现低摩擦性能起到决定性作用。然而液体超低摩擦润滑的理论数值模型研究还有所不足。为此，本论文中首先针对纳米间隙下水基润滑液的表面力作用进行分析，构建水合力、双电层力等特征的表面力作用公式；随后开展水合主导表面力作用边界润滑接触分析，基于水合表面力作用建立边界润滑接触模型，分析了在不同载荷下的表面接触轮廓和表面力作用压力分布。在宏观尺度下接触，对比磨损前后接触表面，水合表面力作用的边界薄膜接触特性，探索水合承载能力，揭示在特定条件下实现水合润滑其超低摩擦系数的作用机制；其次，针对具有电性的运动副在水基润滑中出现界面双电层效应，建立粗糙表面双电层效应薄膜润滑建立模型，得到接触区的膜厚、压力分布和摩擦系数，并结合相关实验验证该模型，数值结果表明：双电层效应有效提高水基润滑性能，增强双电层效应将降低摩擦进入液体超滑状态。最后，开展水合表面力作用涂层点接触液体润滑性能分析，通过耦合水合表面力作用和流体动压方程，考虑涂层基体结构弹性变形和粗糙表面形貌，建立数学模型，通过数值分析得到：表面力效应和流体动压效应可共同承担外部载荷，表面力作用的承载比可以达到40%以上，而且在软涂层作用下，润滑膜厚会随之增大，涂层结构也影响着液体润滑膜。