內燃機摩擦學系統(tǒng)的耗散結構理論分析(完整版)
【正文】 17 ] Zhu H (朱華) , Ge S R (葛世榮) , Chen G A (陳國安). Characterization of Surface Topography During Runningin Process with Fractal Parameter (磨合表面形貌變化的分形表征) [ J ].Chinese Journal of Mechanical Engineering (機械工程學報) ,2001, 37 (5) : 6871.。材料磨損是摩擦時間累積的過程，將時間作為尺度來觀察磨損過程，雖然在各個特定時間段的磨損特征并不相同，但從總體上來看，小時間段的磨損與大時間段的磨損相似。這時的表面形貌、磨屑形貌、表面接觸應力和表面溫度分布等具有穩(wěn)定的分形維數[9]。近代摩擦學理論研究表明，摩擦系數、摩擦溫度和磨損量與接觸載荷、滑動速度、接觸面積及環(huán)境溫度等之間的關系為強弱程度不同的非線性關系. 大家熟知的經典摩擦學理論是關于少數材料在小尺度內的摩擦磨損規(guī)律, 是對摩擦學非線性系統(tǒng)的線性化描述。1. 1 摩擦學系統(tǒng)的動力性一個系統(tǒng)的輸出或狀態(tài)隨時間變化的性質稱為系統(tǒng)的動力性(或時變性)。長期以來，人們?yōu)閺碗s且變化莫測的摩擦磨損現象所困惑. 為了實現機械系統(tǒng)的摩擦學主動設計和控制，人們始終堅持對摩擦學定量規(guī)律的探索和研究。對摩擦學系統(tǒng)進行仿真研究，深入分析摩擦學系統(tǒng)的系統(tǒng)特性和狀態(tài)特性的關系，才能實現摩擦學系統(tǒng)的特性智能化描述，為摩擦學設計提供進一步支持。摩擦學復雜系統(tǒng)的特性具體表現為摩擦磨損行為或過程的動力性、非線性、隨機性、混沌性和分形性。摩擦學系統(tǒng)是典型的非線性系統(tǒng)，它幾乎具有非線性系統(tǒng)的所有特性，如變比性、飽和性、非單調性、振蕩性和滯后性等。進入磨合期的摩擦磨損行為是系統(tǒng)的混沌運動行為，它是由從初始狀態(tài)開始的摩擦磨損運動走向磨合吸引子(我們將達到磨合狀態(tài)的分形吸引子稱為磨合吸引子) 的貌似無序的高級有序運動。采用電子顯微鏡，在不同放大倍數下觀察摩擦表面形貌，可以發(fā)現表面形貌的結構具有相似的細部特征，表現為具有無窮多的層次嵌套，從任何尺度去看都具有更小尺度上的精細結構；磨損行為具有自相似性。 也就是說，在磨損載荷尺度上，磨損率將表現出自相似行為。如果以表面凸峰的均方根作為測度，而以步長間距作為尺度，測度與尺度的標度律有以下形式[10]：（1）材料磨損也具有標度不變性。摩擦磨損過程中，摩擦學系統(tǒng)中形態(tài)不斷發(fā)生變化(局部不穩(wěn)定)，而整體形態(tài)又被限制在有限的空間
職業(yè)教育相關推薦
鄂ICP備17016276號-1