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表面异常常描述为表面粗糙度或纹理表面纹理如槽和凹槽传播摩擦,这是两个滑动对象之间的力表面粗糙度和摩擦间有关系研究者最近发现向对象引入表面纹理可提高机械组件的三角特性
三角学是一项跨学科研究,处理相对运动中表面交互语法特性包括摩擦、穿戴和润滑最近的一项研究报告,有具体尺寸和模式的表层纹理可有效减少摩擦地产对使用内燃引擎和机械密封物的不同行业大有裨益
前几期研究中,在研究表面摩擦时忽略了表面粗糙度,并假设表面平滑远在后期才认识到表面粗糙度在摩擦中的重要性
研究人员使用图文多二甲基西洛夏磁盘进行了数项实验,磁盘表面布局相似性不等。在一个这样的实验中,PDMS磁盘用甘蓝平面GCr15带钢球使用甘油和去分解水润滑油检验研究中,最佳摩擦属性是在使用混合润滑系统的特定或最优表面粗糙模式下实现的另一项相关研究表明纹理表面粗糙性表现优摩擦性能
摩擦和表面粗糙关系
前一研究证明表面纹理和表面粗糙性会影响滑动期间摩擦行为这项研究使用各种粗糙度和纹理的钢盘进行。另一项研究也得出类似结果,该研究通过拍打、研磨和打磨制作不同程度粗糙的钢标本
科学家们还报告粗度参数,即物体表面的具体模式,在评估摩擦方面起着关键作用。使用这些参数量化表面粗糙度和纹理
进行了大量研究以确定各种粗度参数对摩擦系数的影响传统表面粗糙度参数如ra、scewness、kurtosis和峰值密度被认为确定滑动对象之间的摩擦后期研究者得出结论说,这些并非唯一调节因素,因为它们不提供适当功能特征描述表层生成摩擦开发出一个新的表面粗糙度参数 称为延时产值 显示函数关系摩擦系数
科学家用三维(3D)地表分析研究四种精确成像面的摩擦响应(如地面、硬转转转、磨接和异形)。研究显示振幅参数Sq偏差表层、空间参数、斜面密度和纹理方向在确定表面摩擦行为方面起重要作用
数值研究理解表面摩擦特征
数值模拟即Navier-Stokes方程可帮助研究不锈钢表面微纹的摩擦特征模拟显示,流动润滑时,纹理表面显示摩擦比非纹理表面低80%
另一项研究用分步数模拟研究柱状钢滚动对钢板的穿戴这项研究使用专用有限元程序NIKE2DNIKE2D是一个隐式全向化有限值代码,用于分析二维(2D)轴对平面压力固态响应
模拟时,压力和滑动距离随表面几何变化重新计算结果显示时间和速度的增加对钢制穿戴有重大影响。科学家使用数值模拟还提高了柱形尺寸和半径对确定流体动力效果的重要性。开发各种软件,如计算流体动态软件基础物理模型,以进行数值模拟
物理模型理解曲面特征
摩擦对可描述为两面无限并行固墙,当流体力润滑相对较低时产生胶片压力上墙通常是静态和平滑的,下墙则由微粒组成,以相对速度沿方向移动计算摩擦时开发几何模型纹理面粗糙考虑长固墙,深度和半径 大洞和润滑薄厚
摩擦系数的重要性
理解摩擦系数和摩擦力非常重要,因为它们有助于确定小桶的确切尺寸和大小以减少摩擦科学家发现影响滑动期间摩擦系数的最重要因素之一是表面粗糙度
多数值模拟计算摩擦系数Reynolds方程用于研究 不同异常模式和形状对流体运动润滑作用研究人员研究地表粗糙作用上表粗糙性在三角属性中起着关键作用他们进一步指出,摩擦减量因面粗糙程度不同而异,并有相同的纹理
表面粗糙对纳诺夫里ction
大量研究侧重于理解表面粗糙对纳米扰动的影响先前研究显示,两层激光编译纳米维度与周期槽之间的摩擦力取决于纹理取向Nanovires使用纳米设备移动组件因此,开发纳米线机, 极为重要的是预测纳米线机与支持基底之间的摩擦纳米级摩擦通常用单位接触区摩擦力分析或摩擦剪压原子力显微镜通常用于研究纳米线与基质之间的摩擦
参考并深入阅读
谢 H.Mead J.Wanget al.2017年表面纹理对基底纳米线运动摩擦的影响科学报告7 44907https://doi.org/10.1038/srep44907
周友et al.2015年表面粗糙度对纹理面摩擦属性的影响机械工程先进7(2)https://doi.org/10.1177%2F1687814014568500
Menezes P.et al.(2008).粗度参数对润滑条件下摩擦系数的影响萨达纳3 pp.181-190
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