. Any change in microgeometry produces a shift in the transition between the boundary and lubricated regimes. Using an asperity based model including five families of asperities (2 for full fluid lubrication and 3 for local boundary lubrication), we simulate mixed lubricated behavior. Our theoretical results confirm the relation between the mixed regime and the parameter. All homothetic changes in microgeometry affecting the vertical and horizontal directions by the same scaling factor Sc induce a shift in the transition. The most interesting result is that this shift is exactly the same if speed u is scaled by 1/Sc with the initial microgeometry. This particular behavior, which is in good agreement with experimental results proposed in the literature, comes from the fact that behavior at each asperity can be written using dimensionless parameters. Most of these parameters are independent to any scaling of the microgeometry and only one, the speed parameter, needs to be artificially scaled in order to remain unchanged by the modification of the microgeometry."> 理论分析粗糙的影响维度的影响比例因子之间的混合润滑表面平行 - raybet雷竞app,雷竞技官网下载,雷电竞下载苹果

摩擦学的发展

PDF
摩擦学的发展/2018年/文章

研究文章|开放获取

体积 2018年 |文章的ID 3702324 | 11 页面 | https://doi.org/10.1155/2018/3702324

理论分析粗糙的影响维度的影响比例因子之间的混合润滑表面平行

学术编辑器:迈克尔·m .境外
收到了 2018年1月18日
修改后的 2018年4月19日
接受 2018年5月03
发表 2018年6月19日

文摘

给定的两表面之间的混合润滑直接相关参数 microgeometry产生任何变化转变之间的过渡边界和润滑机制。使用基于粗糙的模型包括五个家庭的表面微凸体完全流体润滑(2和3为当地边界润滑),我们模拟混合润滑行为。我们的理论结果证实混合政权和之间的关系 参数。所有类似的microgeometry影响垂直和水平方向的变化同样的比例因子Sc诱导过渡的转变。最有趣的结果是,这种转变是完全一样的,如果速度u比例是1 / Sc与初始microgeometry。这个特定的行为,这是在良好的协议与实验结果提出了文学,来自这一事实行为在每个粗糙可以编写使用无量纲参数。大部分的这些参数是独立的任何扩展microgeometry且只有一个,速度参数,需要人为地扩大为了修改microgeometry保持不变。

1。介绍

混合润滑是一种特定政权的润滑特点是越来越摩擦系数(穿)相比,液体时取得的经典电影正确分离两表面接触(完整的润滑机制)。这增加摩擦系数有关的存在的一部分,联系当地膜厚度可以薄(石油)的一些分子的速度调节通过这部电影不可能发生。由于这种行为,人们可以观察到越来越多的摩擦和磨损。这种情况发生在峰会上最高的粗糙,而且,由于古典microgeometry振幅范围,可以观察当地连续膜接触副的一部分,特别是在表面微凸体的最低水平。这显然物理方面显示了混合润滑和microgeometry之间的联系,但是,尽管大量的文学致力于这种关系,它不是完全理解,尤其是对于大型平面接触。在理解这一差距的主要原因似乎是不同的润滑接触几何配置的数量和计算与每一个相关的特异性。

当地点和集中线接触可能是研究最多的类型学的粗糙接触润滑。理论研究对这种联系通常是基于著名的microgeometry确定性方法使用网格模型。有限的接触面积许可的确定性描述microgeometry并使这种数值方法适合研究流体扰动的非接触情况和/或更严重的条件下接触。提出一个参考文献合成胡克(1]在2005年给说明使用该数值方法出版物的数量。最近,一些作品试图将数值基于雷诺氏分析流体界面的一部分直接接触的分析统计分析(2]。集中接触,如用于滚动接触球轴承或齿轮之间,一般在滚动/滑动电影工作条件,不考虑在目前的工作。在这项研究中,我们只考虑大平面接触。

关于大保形接触,缺乏研究一般混合润滑和microgeometry之间的关系。许多研究主要致力于评估修改microgeometry引起的水动力的影响。只有少数研究也进行分析,直接接触摩擦和相应的提高。经典的确定性方法不能直接用来模拟这种情况,因为大量的接触点沿着维度和所需的分辨率microgeometry描述。许多研究已经解决了轴颈轴承的具体情况使用确定性的方法,提出了该方法的演进。Dobrica [3]表明数值简化,以减少数值操作的数量。有限元方法分析,流体和固体的分析,提出了利用商业有限元分析软件,通过阿尔伯斯(4),但只有在一个小代表轴承的一部分。直接接触耦合分析使用统计分析和雷诺平均流速公式提出了张(5]研究摩擦学的变形在混合润滑的效果。多尺度分析的缺陷提出了Fricke [6]。在这项研究中,表面形成缺陷的影响计算整个轴承,而microgeometry效果量化使用轴承的小区域代表。

平行平面之间的混合润滑诱导、出版物包括实验结果是非常罕见的,特别是关于microgeometry的影响。埃曼提出的关键文章主题(7和镶嵌地块8),目前的实验基础研究的影响的上下文中microgeometry表面平行。两位作者进行摩擦学的测试平面接触的深冲钢板的几个microgeometries存在。两位作者确认混合润滑过渡的microgeometry接触表面直接相关。相同的接触参数,减少了摩擦系数,减少microgeometry的高度。定量,他们建议新的参数关联,包括基于经典的表面粗糙度参数 实验的基础上,使用这些参数提供了更好的本地化点附近一个曲线(或主曲线)比经典的参数的使用 埃曼(7)提出了He=ηu / p 并添加 平均线的参数(高度剖面的最低点)。这个新的参数He是均匀的长度。埃曼表明这个长度可能与microgeometry的周期性缺陷。镶嵌地块(8提出无量纲参数Hf=3η陆/ p ,在哪里 算术平均值和吗 是两个连续的表面微凸体之间的空间。他提出这个表达式来获得参数的形式pl/ p,在那里pl理论压力诱导的袋由microgeometry生成。这理论压力得到假设完美的定期microgeometry和瑞利垫的形状。最近,Nogueira [9完成这些实验研究,比较各种材料的混合润滑行为(钢、铜合金)microgeometries不同。除了microgeometry效果,她发现一个重大影响材料力学性能的联系。获得最好的相关实验结果使用埃曼的参数一个术语,包括联系材料的弹性性质Hn= He/情商2/3,情商相当于接触材料的杨氏模量。

现有理论方法提出了并行混合润滑平面主要关注外部加压接触的情况下使用领域的动态密封。Lebeck [10]提供了一个广泛的调查可能的机制,分析影响等不良板倾斜或热变形挤压效应耦合动态行为的支持。但最有前途的方法似乎是粗糙面润滑效应称为microhydrodynamic效应。最近,作者(11]试图整合microgeometry的统计描述,并使用Greenwood-Williamson接触行为研究理论。所有接触表面微凸体发生塑性变形而获得的非接触区域行为使用典型的雷诺方程,包括Patir和程流量的因素,为了考虑粗糙度对流体流动的影响。

理论方法的平行平面接触没有外部增压主要用于板料成形领域。方法耦合的数值平均流雷诺兹建立分析变形表面微凸体的流体和统计分析。在这种情况下表面微凸体的变形机制也只有塑料(12]。特定的工件表面微凸体的进化考虑压扁和耕作工具引起的表面微凸体(13]。

这种情况下的并行无油润滑接触增压,我们寻求构建联系的行为也使用统计分析,但通过协会每个粗糙的本地行为(14),为了考虑接触情况下弹性塑性变形发生。接触表面微凸体可以分配给三个政权之一(弹性、弹塑性或全塑料政权)根据水平缩进(15]。非接触表面微凸体与流体动力润滑或弹流润滑取决于弹性变形的水平。在下面,我们的目标是确定理论分析可以证实的影响microgeometry之间的混合润滑表面平行。本文只处理microgeometry的扩展引起的影响。这种修改影响的相似放大microgeometry的纵向和横向方向。在我们的方法中,我们研究一个特定的情况下和模拟缩放microgeometries测试在同一条件(部分3)。惊人一致的混合润滑过渡的转变,获得与microgeometry进行扩展,提出了一个理论解释基于几何无因次制定详细的节2

2。模型的描述

提出的混合润滑模型在过去的文章中作者没有进行任何修改(14]。因此,在本节中,我们只提供模型的简要概述,讨论它的行为为了突出一个按比例缩小的microgeometry混合润滑的效果。

这个混合润滑模型的基础是延长格林伍德最初的理论提出了名义上平坦的粗糙表面,干燥接触润滑粗糙的接触。这是由协会个人的正常负载计算在每个粗糙对于一个给定的分离(或意味着石油厚度)h之间的表面。测试和试验方法,基于h分离变量,可以识别分离能够产生一个给定的正常负载点的接触。关于每个粗糙的正常负载,我们发现对于一个给定的接触表面微凸体的5科(图的可能性1)根据当地粗糙的几何。的具体机制为每个5科的价值取决于当地的缩进粗糙(z-h值)。对于每一个家庭,一个正常的解析表达式。本节每一段的目的是展示这个表达式,并讨论其在几何无量纲公式中使用的可能性。

不同的家庭是以下几点:(我)弹性变形(埃尔):这种情况的担忧粗糙没有当地流体效果受到正常负载水平,保持所有的材料线性可逆的弹性变形机制。(2)弹塑性变形(EP):由于缩进效果,局部应力超过材料的屈服应力。被称为弹塑性变形接触机制因为弹性和塑性变形发生。塑性变形的程度增加而缩进的程度。(3)完整的塑性变形(PL):这种机制发生在塑性变形是广义整个接触面积。(iv)Isoviscosity和piezoviscosity液体动力润滑(霍奇金淋巴瘤):在液膜压力低,不足以造成粗糙的弹性变形。对于大的膜厚度,计算是基于刚体的假设等粘度的液体。在膜厚度减少,增加流体压力和初始效应是粘度的变化,这是所描述的经典指数piezoviscosity巴拉斯的定律。

基本协会的正常负载是一个简单的总结,因此,忽视相邻表面微凸体之间的相互作用是一个必要的假设的计算。当然由于非常大量的表面微凸体的接触,简单的求和可以方便地取代了概率分析使用统计microgeometry的描述。使用的变量的统计描述microgeometry必须使用的相同的表达个人正常负载:z,粗糙的高度。如果 正常负载的表达是一个粗糙处理考虑政权(EL、EP、PL、霍奇金淋巴瘤或EHL政权),我们建议采用著名的负载共享的概念,首先提出的约翰逊(16接触表面微凸体之间的],总负载共享和润滑膜。我们只扩展它粗糙的五个家庭,我们已经确定了。因此,总正常负载N作用于所有这些艰苦的条件表示为

在这个关系,n0表面微凸体的总数在考虑接触面积0(n0=β一个0β表面微凸体的密度),f (z)的概率是有一个粗糙的高度z。N政权(下标政权可以EL、EP、PL、HL和EHL)是正常的负载支持表面微凸体的政权。Nb= N埃尔+ NEP+ NPL是正常的负荷由当地边界政权和粗糙Nf= N霍奇金淋巴瘤+ NEHL是在当地流体表面微凸体的正常负载政权。

考虑接触的摩擦力引起的贡献: ,但重要的是要注意 通常可以忽略由于非常低的摩擦在流体网站相比,在边界润滑网站在混合润滑机制。假设平均摩擦系数fb在接触边界润滑,摩擦力可以表示为

因此,一个近似的混合润滑的摩擦系数

的比率是正常负载通过当地的边界润滑。这个比例作为一个管理因素出现在混合润滑摩擦系数评价制度。数值的比率,在特定情况下获得microgeometries扩展,将在部分研究中详细3。首先,然而,个人正常负载在粗糙的解析表达式将使用几何无因次表达式。

2.1。弹性变形机制

当地的边界情况是指在直接接触表面微凸体拮抗剂。的一个必要条件是,高度未变形的粗糙z大于高度h拮抗剂(图2)。在这种情况下,如果我们忽略边界膜厚度,我们获得 作为缩进值。

弹性变形机制是第一个地方边界情况和对应的缩进值最低 在这种情况下,的行为是基于赫兹理论ball-on-plan接触。正常负载之间的关系和缩进表示为

对应的等效杨氏模量材料和联系 是粗糙的半径。为了方便混合润滑的一般讨论,我们建议使用无量纲参数等 = 。我们获得

使用正常负载的无量纲参数, ,收益率 建议作者(17,18),弹性变形的极限政权对应的外观可塑性的接触,我们假设特雷斯卡标准,获得关键的缩进

我们可以观察到,在弹性政权,这个政权的正常负载和限制可以很容易地使用几何表示无量纲参数。如果缩进大于这个极限(粗糙面可以有一个更大的高度或较小的半径),弹性和塑性接触共存。方程(4)不再适用和政权成为弹塑性。

2.2。弹塑性变形机制(EP)

在这种情况下,弹性和塑性变形共存的接触。两种变形之间的比例取决于接触条件。我们用理论结果首次提出由希尔和报道约翰逊(17]。这些结果是指塑性变形引起的统一的压力由一个球形压头。相应的方程正常负载

Chang et al。18)提出一个半径之间的联系 接触面积和缩进δ。这个链接是基于物质的古典假设保护在塑性变形。再分配的问题是局部接触和保留一个圆角附近的形状:

这种弹塑性行为也可以使用无量纲参数制定 (职责。 )正常负载(分别地。缩进):

这种机制将继续适用,直到可塑性占据所有的接触区域产生所谓的可塑性机制。

使用有限元模型(19,20.)这种情况表明,恒压的假设是不适应。均匀压力低估有限元结果38%为中级水平的干扰。这些有限元研究的另一个有趣的结果(19,20.]是,解决方案可以表达权力的法律经验曲线拟合包括2阶段使用无量纲参数表达式推导出从我们在关系中使用两个参数(10): 这样的结果表明,改进的量化结果的一种方式结束与新法律可以执行,但这项工作,直接根据法律基于无量纲参数的存在,部分将对此进行说明3所示。4可以通过使用新的无量纲关系不会改变。

2.3。完整的塑性变形机制(PL)

塑性变形机制对应于一个广义塑性变形的接触。因此,意味着接触压力 保持不变, 。至于弹塑性变形,我们使用一个物质守恒假设基于Chang的缩进相关的方程和接触区域的半径。结果也可以用无量纲参数:

假设与弹塑性域连续性,全塑性变形开始干扰:

2.4。流体润滑水动力机制(HL)

流体润滑粗糙粗糙,连续两个表面膜分离的担忧。 这个联系的膜厚度(图3),通过相干部分中使用的符号2.1- - - - - -2.3,我们建议使用几何无量纲参数

第一个域对应于一个流体接触情况和特点是当地最高的液膜厚度值。为了获得一个本地内液膜接触,必要条件的峰会被认为是粗糙面低于对手的高度。第一个域也对应于对应的最远的粗糙。做出的假设如下:(我)固体是刚性的。(2)液体的粘度是巴拉斯的法律: ,在那里 piezoviscosity系数和吗p当地的压力润滑液。

至于之前的政权,一个解析解可以提议使用一个两步计算。首先,计算是通过假设一个常数粘度的润滑剂(IVR等粘度的政权)。解决方案(21)表示为

在这个关系中,U是无因次速度参数:

巴拉斯定律的应用在雷诺方程假设一个简单的当地piezoviscous压力之间的关系(HL)和等粘度的政权(IVR)。因此,无量纲正常负载,使用piezoviscous政权,可以接近14),

在这个关系中,G是无量纲的材料参数 。幸运的是,在这个新的政权,用无量纲参数的关系。定量分析的正常负载显示了一个快速增长的演变在给定值 在这种情况下,假设的固体和流体的政权开始变得不可接受的。因此,我们选择停止使用这个值附近piezoviscous水动力机制。有效域的水动力情况

2.5。流体润滑流体政权(EHL)

如果无量纲膜厚度低于先前提出的价值,大幅增加压力诱导的刚性粗糙表明政权变成流体。由于粗糙的球面形状,Hamrock和Dowson提出的公式22]似乎适用;然而,正常负载评估的问题是确定膜厚度,因为它的价值应该受到严酷的弹性变形。如果我们忽视的存在最终收敛的EHL接触,如果我们假设一个常数膜厚度对应中央膜厚度Hamrock和Dowson方程的推导出圆接触,我们得到以下方程:

Grubin提出的,我们建议缩进的决心 使用干燥的赫兹方程推导出弹性接触( )。相应的假设是,膜厚度很低而缩进。 可以消除(17),使用(6)和(16)。我们获得

这个关系立即收益率的表达H0(粗糙的位置)的函数WEHL(正常负载视为粗糙)。但不幸的是,这个方程不能倒生的一种分析方法。方程的二阶近似解

这个弹流政权的限制对应于一个膜厚度太薄而粗糙的高度(14]。如果我们的名字中移动方面r表面微凸体的粗糙度(图4),因此,这一标准是表示为

如果 ,平均膜厚可以足以保持连续液膜。我们获得

3所示。理论结果与讨论

在本节中,我们试图使用一个例子说明microgeometry的效果。我们比较几种润滑接触相同的特征(列在表中1)除了microgeometry。


参数 名义上的

联系 平滑粗糙(30毫米2区)
润滑剂 牛顿流体
η= 0.100不是α= 2.0换巴勒斯坦权力机构1
速度 0.1到10 m / s
Microgeometry 上粗糙光滑
意思是明显的压力 1 MPa
材料 在铜钢
黄铜
= 500 MPa
边界摩擦系数 = 0.12

注意所有参数代表一个固定值,除了速度参数u(在0.1至2米/秒)用作描述变量的混合润滑领域。

研究microgeometry呈现在图5。这种各向同性microgeometry测量2.5毫米x 2.5毫米区域的标本由自我夸耀。这个表面是Rq ~ 2.8粗糙度参数μm。

在下面,我们考虑了从参考microgeometry microgeometries推断(呈现在图5通过一个类似的因素 在垂直方向和水平方向(图6)。因此,垂直粗糙度参数扩展Sc由同一因素。观察水平相同的比例参数,包括表面微凸体之间的周期性,,最后,对于表面微凸体的半径等参数。

3.1。Microgeometry的统计描述

格林伍德提出和威廉姆森(23),我们采用正态分布的峰值高度z和一个常数半径r艰苦的条件。峰值分布使用平均值 和标准偏差 表达高峰海拔。

一个关键问题是正态分布的两个参数的测定。确定的方法z,年代z,r在另一篇文章中解释(24]。通过这种方法,我们可以获得表中给出的参数2


参数 定义 价值

平均海拔为峰会从参考线 4.25μ
标准偏差为粗糙峰会 1.80μ
表面微凸体半径 400年μ
表面微凸体的密度 18毫米−2

最后,在理论部分提出,microgeometry描述必须完成由粗糙的表面凹凸的描述。实现定量评价的每个粗糙地表起伏,我们使用过滤技术调整来抑制粗糙的形状。提出了在(14),关键是高通截止的决心。我们建议量化这一微地貌使用均方根(RMS)标准化参数 这个值( 拟定microgeometry)将在下一节中描述的数据从本地边界润滑过渡到当地连续流体润滑。

3.2。Stribeck曲线

7礼物3 Stribeck曲线(摩擦系数与 使用方法提出了部分参数计算)2并获得相同的接触条件(详细表1),但有三个不同的microgeometries。参考microgeometry对应microgeometry呈现在图5。其他曲线,贴上粗糙或光滑,对应于类似的microgeometries。粗糙和光滑microgeometries从参考使用放大或推导出比例因子2(粗糙的几何) (光滑的几何)。因此,粗糙microgeometry显示与双粗糙高度和双周期相比,参考的粗糙,而表面光滑的表面微凸体的一半高度和厚度的一半microgeometry表面微凸体的参考。

根据所使用的假设(2),计算是只执行领域的边界润滑相比仍明显完全流体润滑(摩擦系数从0125年到0025年)。

可以观察到的,该模型正确预测的形状演化的摩擦系数 参数,表明由microgeometry施加影响的表面。正如所料,在混合润滑制度,越来越多 参数降低摩擦系数。减少microgeometry的振幅也有这种效果。microgeometry更准确地说,对,我们注意到比例因子 扮演着重要的角色,因为2(或一个因素 )就足以完全修改Stribeck曲线。此外,光滑microgeometry减少混合润滑的域。

为了比较microgeometry规模的影响因素 比Stribeck参数 ,我们策划的进化计算摩擦系数在混合润滑使用新的参数ηu / pSc,试图包括microgeometry效应与比例因子年代c(图8)。

从定量的角度来说,有趣的是,使用的比例因子在分母上Stribeck参数引起的完美叠加所有点在一个曲线,因此建议的包络曲线的形状microgeometry。两个评价结果从这个完美的组织在一个广泛的规模参数(1/3 - 3)和Stribeck参数:(我)比较与实验结果提出了在文献中(2)这个完美的理论分析单曲线获得与microgeometries表面微凸体由一个比例因子修改

3.3。与现有的实验结果对抗

这个包络曲线的理论结果可以比较实验结果得到埃曼(7和镶嵌地块8]。两位作者使用各种microgeometries进行实验研究,提出了包含修改Stribeck microgeometry效应的参数,与其他轻微的差异从一个作者:埃曼提出He=3ηu / p ,在哪里 的高度是指从最低点的概要文件。然而,在最后的讨论,作者解释说,这个东西是失踪在这个方程因为这个参数有长度尺寸。埃曼表明失踪的实体可以是一个参数描述粗糙的周期性。因此,埃曼提出的microgeometry参数成正比l / Rp2。应用程序的一个比例因子Scmicrogeometry影响分子的一个因素Sc(来自l)和分母Sc2(来自Rp2)。等效参数microgeometry推导等实验工作是1/ Scmicrogeometries比例的情况下,同样的我们获得理论的发展。

与此同时,镶嵌地块提出Hf=3η陆/ p ,在哪里 算术平均和吗 描述了两个连续的表面微凸体之间的空间。该参数是无量纲的,如果我们应用规模效应这个参数,我们可以观察到Hf影响 在分子(由于l参数), 由于分母项类风湿性关节炎2。需要注意的是,全球效应(1 /年代c)也完全对应的模型我们已经开发出显示的效果。

3.4。理论方面

第二句话是一个完美的解释包络曲线的形状与相似microgeometries获得。事实上,正如提出了部分2,所有的理论表达式(正常负载、变量限制等)制定使用无量纲参数。这些参数的检查表明,大多数人对microgeometry中的规模效应:(1) 是无量纲变量描述峰会的高度; 是成正比的比例因子microgeometry,因此,如果变量z是选择比例因子成正比,无量纲参数 是独立于 (2)两个压痕参数 和当地的膜厚度参数 包括 变量成正比的比例因子 如果我们实施 值成正比的比例因子,这两个无量纲参数独立于microgeometry比例因子。(3)只有一个无量纲参数是scale-sensitive:速度参数 只取决于比例因子r。如果我们人为修改另一个术语r(例如,通过改变粘度 η ),那么这个参数,其他参数,仍是独立的比例因子。

因此,个别正常加载的结果计算表面微凸体只取决于因素方面无量纲术语转换成空间数量。提出了计算摩擦系数只基于正常加载的一个评估(3)。有趣的是,所有正常加载表面微凸体的比例由半径的平方值,因此,通过比例因子的平方。摩擦系数、负荷的比率不是microgeometry尺度参数的影响。作为一个合成,如果摩擦使用修改后的粘度(粘度η取而代之的是一个新的粘度吗η )不修改比例因子,结果对应于类似的microgeometry和获得的初始粘度ηu / pScStribeck参数值。最后,如果我们采用这种修改Stribeck术语,天平的摩擦系数是独立的参数,这是逻辑获得相同的曲线类似的几何图形。

因为所有的表达式在理论方法可以表示空间参数,存在主曲线进化不仅限于摩擦系数也为分数的力通过每一个粗糙的5科(图9)。

9给每个家庭支持的一部分正常负载的粗糙Stribeck修改参数的函数:ηu / p 作为证据,因为一个粗糙必须处理的一个5确认机制,这些分数的总和必须总是等于100%。但再分配取决于形势,特别是与修改后的参数ηu / p 认为情况在这项研究显示,正常的不均匀加载到共享所有五个机制。根据所表达的润滑条件修改Stribeck参数,可以观察(图2的主要机制9(一个)):(我)直接接触弹塑性机制(从0到96%)(2)液体动力润滑润滑接触(从0到100%)

在[解释14),主要原因的存在只有2从五个可能的机制之间的大规模转换从一个机制下的变化相比,由于表面微凸体的高度范围。全球其他家庭机制识别细节的曲线:(我)弹流润滑(从0到18%)(2)详细弹性机制(少于3% (b)的人物9)(3)塑性变形(少于1%的细节(图c)9)

同样重要的是要注意,图9使用三种不同的microgeometries重整旗鼓的信息:(我)参考microgeometry由中间填充标志(2)缩放microgeometry 1/3倍由小标志(3)缩放microgeometry与三大标志所代表的一个因素

使用修改后的Stribeck参数提供了一个很好的连续性的表面微凸体在同等条件下工作。这证实了存在,所有家庭的粗糙,无量纲的配方适应修改后的参数。

4所示。结论

本文提出了理论预测摩擦参数和microgeometry进化变化的联系。应用模型是基于分解相邻表面微凸体的接触。根据接触的几何参数,并考虑粗糙,行为被分配到5个可能的机制。接触的行为是通过为每个粗糙关联基本行为决定。

从定性的角度来看,使用该模型的模拟展示古典减少Stribeck曲线之间的摩擦系数和著名的参数 我们还观察到一个减少摩擦系数降低microgeometry的振幅。我们学习了的行为类似的microgeometries(推导出一个从其他相同的放大在各个方向)。所有类似的microgeometries给如果古典Stribeck参数完全相同的行为 转换成一个新的参数ηu / pSc包括规模的因素年代cmicrogeometry。从定量的角度来看,这一结果是在非常好的协议与文献中给出的实验结果。

从实用的角度来看,这种方法使一个家庭的行为的预测新microgeometries单一microgeometry获得给定。拟议的外推法的必要条件是考虑新的几何必须从最初的一个扩展。这个工作可能的角度是孤立的个体的影响方面microgeometry(例如,只有垂直振幅或周期性)。

命名法

明显的接触面积
杨氏模量的材料“我”
等效杨氏模量
摩擦系数对边界润滑(b)和流体润滑(f)
正常负载单个粗糙的在相应的工作制度(下标政权可以EL、EP、PL HL,和EHL)
材料参数
意思是在接触膜厚度
当地的膜厚粗糙
无量纲膜厚度
限制膜厚度EHL政权
限制膜厚度在PVR政权
常数用于EHL政权
, 峰会高度的平均值和标准偏差
在整个表面粗糙的总数
正常的接触上的负载
正常负载认为政权的联系(下标政权可以EL、EP、PL HL,和EHL)
明显的压力接触
半径的粗糙
软材料的屈服应力
microgeometry的标准差
标准差是粗糙的微地貌
microgeometry的比例因子
摩擦力
滑动速度
无量纲速度
无量纲的正常负载
高度的峰会
Piezoviscosity润滑系数
表面微凸体的密度
粗糙面缩进
无因次变形
为无量纲变形弹性/弹塑性极限
为无量纲变形弹塑性和塑性极限
粘度的润滑剂
负载通过比表面微凸体与当地边界政权
泊松系数表面“我”。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者弗朗索瓦•Robbe-Valloire罗伯特Progri,托尼·达席尔瓦Botelho宣布没有利益冲突有关的出版。

引用

  1. c·j·胡克”EHL联系人、粗糙度的影响”摩擦学和接口工程系列卷,48岁的脉络,2005页。视图:谷歌学术搜索
  2. a . Beheshti和m . m .境外”的工程方法在混合润滑接触磨损预测,“穿,卷308,不。1 - 2、121 - 131年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  3. m . b . Dobrica m .菲永,p . Maspeyrot”混合弹流润滑部分轴颈轴承-比较确定性和随机模型,”摩擦学学报,卷128,不。4、778 - 788年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  4. a·阿尔伯斯和美国Reichert”,对表面粗糙度的影响磨损行为在磨合阶段mixed-lubricated接触有限元方法,”穿卷,376 - 377,1185 - 1193年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  5. 张h . m .华,G.-N。盾,D.-Y。张,K.-S。下巴,“混合润滑模型研究摩擦学的表面纹理,的行为”摩擦学国际卷,93年,第592 - 583页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  6. s . Fricke c·海格s Solovyev m . Wangenheim和j . Wallaschek”影响混合润滑的摩擦表面形成偏差”摩擦学国际卷,118年,第499 - 491页,2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  7. w·c·埃曼”摩擦,表面粗糙度的影响”第15届双年展国会IDDRG学报》在迪尔伯恩美国密歇根,页63 - 70年,1988年5月。视图:谷歌学术搜索
  8. 大肠镶嵌地块和诉Samper,“一代通过摩擦和塑性变形的抑制特性画珠在板料成形”摩擦学学报20 Leeds-Lyon研讨会:摩擦学的耗散过程,页361 - 372,法国里昂,1993年9月。视图:谷歌学术搜索
  9. Nogueira, a . m .迪亚斯r .肝和r . Progri”实验模型混合摩擦在磨合期间,“穿,卷253,不。5 - 6,541 - 549年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  10. a . o . Lebeck“平行滑动支架在混合润滑-第2部分:评估机制,“摩擦学学报卷,109年,第205 - 196页,1987年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  11. 熊和r·f·Salant”联系机械密封的动态模型井下工具,”摩擦学学报,卷125,不。2、391 - 402年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  12. j .假日v . t . Meinders h . j . m . Geijselaers和a . h . Van Den Boogaard,“多尺度摩擦对板料成形建模:混合润滑政权,”摩擦学国际卷。85年,汽车销售,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  13. d . k . Karupannasamy j .假日m·b·德·罗阿,t . Meinders和d . j . Schipper“造型拉深过程的混合润滑,”穿卷,294 - 295,296 - 304年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  14. f . Robbe-Valloire和r . Progri”机制开发的粗糙尺度之间的混合润滑表面平行,“工程摩擦学学报,卷226,不。12日,第1453 - 1441页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  15. f . Robbe-Valloire b Paffoni, r . Progri”预测的负载通过弹性、弹塑性或塑料变形表面微凸体在一个粗略的接口,“材料力学,33卷,不。11日,第633 - 617页,2001年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  16. k·l·约翰逊,j·A·格林伍德,郑胜耀Poon”一个简单的理论elastohydro-dynamic粗糙面接触的润滑,“穿,19卷,不。1,第108 - 91页,1972。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  17. k·l·约翰逊,“正常的非弹性固体接触,”接触力学》,剑桥大学出版社,1985年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  18. w . r . Chang i Etsion, d . b .可怕的人,”一个弹塑性模型对粗糙表面的接触,”摩擦学学报,卷109,不。2、257 - 263年,1987页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  19. l .教授和i Etsion“弹塑性接触分析的一个球体和一个刚性平面,”应用力学学报,卷69,不。5,657 - 662年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  20. r·杰克逊,即Chusoipin,即绿色,“有限元研究残余应力和变形的半球形接触,”摩擦学学报,卷127,不。3、484 - 493年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  21. d . e . Brewe和b . j . Hamrock”分析饿死在non-conform液体动力润滑接触,”润滑技术杂志》,卷104,不。3、410 - 411年,1982页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  22. b . j . Hamrock和d . Dowson等温弹流润滑点的接触。”润滑技术杂志》卷,99年,第274 - 264页,1977年。视图:谷歌学术搜索
  23. j·a·格林伍德和j·b·威廉姆森”名义上平面接触”,英国皇家学会学报》上一个数学、物理和工程科学,卷295,不。1442年,第319 - 300页,1966年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  24. f . Robbe-Valloire”,在粗糙表面粗糙,统计分析”穿,卷249,不。5 - 6,401 - 408年,2001页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

版权©2018 F。Robbe-Valloire等。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。


更多相关文章

692年 的观点 | 417年 下载 | 2 引用
PDF 下载引用 引用
下载其他格式更多的
订单打印副本订单

相关文章

我们致力于分享发现相关COVID-19尽可能快速和安全。任何作者提交COVID-19纸应该通知我们help@hindawi.com以确保他们的研究顺利和尽快预印本服务器上可用。我们将提供无限的豁免的出版费用接受COVID-19相关文章。注册在这里作为一个评论家,帮助快速新提交。