相對(duì)滑動(dòng)的橡膠表面與鋼表面間模型粒子的行為-emkl-(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-07-28 23:23:05 本頁(yè)面
【正文】 的曲線（鋼粒子恒定豎直位移條件下的圖形與石英粒子恒定豎直載荷和恒定豎直位移時(shí)的圖形相似）。圖7 六邊形柱狀鋼粒子，水平力與豎直力的比值以及旋轉(zhuǎn)角度（右側(cè)）關(guān)于時(shí)間的曲線 在所有情況下， 起始角隨時(shí)間改變沒(méi)有變化表明粒子剛開始沒(méi)有發(fā)生振動(dòng)（定義粒子在給定的連續(xù)11/2個(gè)循環(huán)內(nèi)旋轉(zhuǎn)超過(guò)為振動(dòng)）。在固定豎直位移條件下實(shí)驗(yàn)，對(duì)于這兩種類型的六邊形模型粒子，在給定的11/2次循環(huán)內(nèi)和||的最大值關(guān)于循環(huán)次數(shù)的曲線如圖9（固定載荷條件下結(jié)果類似）。圖8 六邊形柱狀鋼粒子最大旋轉(zhuǎn)角度（）和最大||關(guān)于循環(huán)次數(shù)的關(guān)系圖9 六邊形柱狀石英粒子最大旋轉(zhuǎn)角度（）和最大||關(guān)于循環(huán)次數(shù)的關(guān)系 所有情況下，觀察圖9，粒子的振動(dòng)出現(xiàn)在10003200次循環(huán)，和關(guān)于時(shí)間的曲線也驗(yàn)證了這點(diǎn)。根據(jù)觀察，對(duì)于鋼及石英柱狀粒子，當(dāng)||（近似）粒子開始振動(dòng)。隨著實(shí)驗(yàn)的繼續(xù)，六邊形鋼柱狀粒子的振動(dòng)顯著的增加當(dāng)||（對(duì)于石英六邊形柱狀粒子，在觀測(cè)到振動(dòng)后不久就超過(guò)了）。粒子長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與有限元仿真的結(jié)果基本上符合，然而實(shí)驗(yàn)顯示振動(dòng)發(fā)生時(shí)的摩擦系數(shù)（粒子與界面）比有限元分析預(yù)測(cè)的略低：。圖10表示當(dāng)振動(dòng)剛發(fā)生時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)情況。圖10 6mm六邊形柱狀鋼粒子（左側(cè)）和旋轉(zhuǎn)角度（右側(cè)）關(guān)于時(shí)間的曲線（1750次循環(huán)后；恒定90N） 再接下來(lái)的磨損實(shí)驗(yàn)中，及關(guān)于時(shí)間的曲線顯示粒子發(fā)生了更為明顯的振動(dòng)，如圖11，12；圖中可以看到粒子處于滾動(dòng)的邊緣（圖5；由于行程的限制粒子不可能反轉(zhuǎn)到另一個(gè)粒子表面）。同樣，恒位移條件下的實(shí)驗(yàn)也觀測(cè)到相似的運(yùn)動(dòng)情況。圖11 6mm六邊形柱狀鋼粒子（左側(cè)）和旋轉(zhuǎn)角度（右側(cè)）關(guān)于時(shí)間的曲線（4500次循環(huán)后；恒定90N）圖12 6mm六邊形柱狀石英粒子（左側(cè)）和旋轉(zhuǎn)角度（右側(cè)）關(guān)于時(shí)間的曲線（3250次循環(huán)后；恒定90N）鋼粒子和石英粒子最主要的區(qū)別在實(shí)驗(yàn)的后段，鋼粒子在方向上的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為非對(duì)稱性；而石英粒子則表現(xiàn)出較好的對(duì)稱性，盡管比較分散。通過(guò)計(jì)算來(lái)判斷鋼粒子和石英粒子在橡膠和剛性界面滑動(dòng)時(shí)是否會(huì)引起輕微或嚴(yán)重的磨損。實(shí)驗(yàn)中平均的接觸壓力大約7MPa，低碳鋼的維氏硬度約為115HV（），標(biāo)準(zhǔn)化壓力(normalised pressure)。根據(jù)Hutchings([12],) 的鋼磨損模式圖，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化壓力值和滑動(dòng)速度20mm/s處于輕微
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