高速干摩擦实验技术与材料摩擦特性研究

发布时间：2024-03-05 04:24

　　随着现代战争中特种武器的发展和升级，火箭滑车试验技术因其能够满足携带重载、危险爆炸物、高速、超高速的试验要求得到快速的发展。而火箭滑车试验系统中滑块与滑轨的表面接触问题成为了研究热点。滑块与滑轨的接触问题属于高速干滑动摩擦范围。本文研制了模拟滑块与滑轨相对高速滑动过程的高速干滑动摩擦试验机，并提供了一种数据分析方法。为研究分析火箭滑车中滑块与滑轨的接触问题提供一定的参考。 本文基于经典摩擦学理论，提出、设计并研制了一种在高速、冲击载荷条件下测定动摩擦系数的实验设备。该试验机可以实现10m/s¹00m/s的速度加载和10kN以下的载荷加载范围。由一级轻气炮提供动力，发射柱形弹体，使其高速撞击摩擦试件，实现摩擦副的直线滑动；由激光测速系统测量子弹的撞击速度和摩擦副相对滑动的末速度；由施力环实时监测其施加在摩擦副上的法向压力；由测力装置测量试件相对滑动产生的摩擦力。在使用前对施力环和测力装置进行系统标定。 在试验机上进行了一种结构钢在不同速度、法向压力、表面粗糙度条件下的摩擦试验；并利用电子显微镜对摩擦副接触表面进行观测，以轮廓算术平均偏差Ra作为评定表面粗糙度值的参数...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高速干滑动摩擦的研究
        1.2.2 高速摩擦磨损试验设备的研制
        1.2.3 表面粗糙度测量技术的研究
    1.3 本文的研究内容
第2章 高速干滑动摩擦试验机的研制
    2.1 引言
    2.2 摩擦系数基础理论
    2.3 试验机的设计准则和性能指标
        2.3.1 设计准则
        2.3.2 性能指标
    2.4 试验机的结构设计
        2.4.1 试验机的总体结构设计
        2.4.2 测速系统
        2.4.3 测试系统
        2.4.4 发射系统
    2.5 施力环和测力装置的设计
        2.5.1 施力环的设计
        2.5.2 测力装置设计
    2.6 施力环和测力装置的刚度标定
        2.6.1 施力环的刚度标定
        2.6.2 测力装置的刚度标定
    2.7 本章小结
第3章 高速干滑动摩擦试验研究
    3.1 引言
    3.2 表面形态观测试验
        3.2.1 表面粗糙度的评定方法
        3.2.2 表面粗糙度的测量方法
        3.2.3 表面粗糙度的测量结果
    3.3 高速干滑动摩擦试验
        3.3.1 高速干滑动摩擦试验步骤
        3.3.2 高速干滑动摩擦试验方案
        3.3.3 高速干滑动摩擦试验结果
    3.4 高速干滑动摩擦试验数据分析方法
        3.4.1 原始数据处理
        3.4.2 建立三维数据库
        3.4.3 生成（vij,Fij, ij）三维数据
    3.5 本章小结
第4章 高速干滑动摩擦试验结果与分析
    4.1 引言
    4.2 滑动速度对摩擦系数的影响
    4.3 法向压力对摩擦系数的影响
    4.4 表面粗糙度对摩擦系数的影响
    4.5 滑动速度对表面粗糙度改变量的影响
    4.6 法向压力对表面粗糙度改变量的影响
    4.7 本章小结
第5章 高速干滑动摩擦有限元模拟
    5.1 引言
    5.2 建立有限元模型
    5.3 加载求解
    5.4 有限元分析结果评价
        5.4.1 滑动摩擦系数与摩擦副滑动速度的仿真研究结果
        5.4.2 法向压力与摩擦副滑动速度的仿真研究结果
        5.4.3 柱形弹体速度与摩擦副滑动速度的仿真研究结果
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及其他研究成果
致谢



本文编号：3919678