高速重载下0Cr18Ni9Ti/U71Mn滑动摩擦副磨损行为的有限元模拟
编号:177 稿件编号:205 访问权限:仅限参会人 更新:2023-03-28 14:12:16 浏览:524次 口头报告

报告开始:2023年04月23日 14:25 (Asia/Shanghai)

报告时间:15min

所在会议:[Y2] 第十四届全国青年表面工程论坛二 [M2] 下午场

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摘要
火箭橇滑块在高速重载服役条件下的磨损严重威胁着火箭橇的可靠运行和服役安全,更是制约火箭橇发展和应用的技术瓶颈,因此发展兼具减摩抗磨性与结构可设计性的火箭橇滑块对火箭橇试验极为重要。表面织构技术不仅能够实现材料表面几何构型的自主设计,而且凭借其在改善材料摩擦学性能方面的优异性被广泛应用,有望成为解决滑块摩擦磨损性能的有效措施之一,但鉴于火箭橇试验的高昂经济成本和时间成本,很难通过实测试验手段探究表面织构对滑块摩擦学性能的影响。而随着模拟仿真技术的蓬勃发展,采用有限元仿真模拟显然是研究滑块磨损行为的最佳手段。本文基于Archard磨损模型和弹塑性变形理论建立了火箭橇0Cr18Ni9Ti滑块/U71Mn滑轨摩擦副三维磨损模型,并通过几何更新方法驱动了滑块磨损接触区域网格的更新,然后对火箭橇滑块光滑表面、沟槽型织构化表面分别进行了磨损仿真,最后阐述了高速重载下滑块磨损及接触压力的变化,揭示了沟槽型织构对滑块磨损过程中Von-mises等效应力、接触压力等摩擦接触特征的影响。结果表明,高速重载下滑块出现了前端效应,致使前端区域更容易发生磨损。增加载荷不利于磨损阶段转变,而增加速度却能够起到促进作用。随着载荷的增加,滑块磨损量随平均接触压力的增大而上升得更加显著;但随着速度的增加,平均接触压力呈现下降趋势,滑块磨损量缓慢增加。沟槽型表面织构显著地影响了滑块磨损和等效应力、接触压力等接触特征变化,缩短了达到低磨损率阶段的周期,减少了整体织构表面的磨损,且沟槽型表面织构的存在使得滑块应力分布趋于均匀化,减少了滑块处于应力集中状态的时间,避免了滑块长时间的较高的磨损,有利于滑块的减摩抗磨。
关键字
火箭橇滑块;磨损行为;表面织构;有限元模拟;Archard磨损模型
报告人
严凯
太原理工大学

稿件作者
严凯 太原理工大学
林乃明 太原理工大学
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