涂層摩擦學(xué)
關(guān)注創(chuàng)建者：chui 創(chuàng)建時(shí)間：2016-04-11
涂層摩擦學(xué)的實(shí)例教程
皮革表面摩擦色牢度測試儀用于進(jìn)行皮革表面摩擦牢度測試，通過確定皮革表面或涂層的“掉色”程度來評估顏色從試樣轉(zhuǎn)移到摩擦墊的量。
測試在干燥或潮濕的條件下均可進(jìn)行，使用干燥摩擦墊或在測試前將摩擦墊在蒸餾水或汗液溶劑中預(yù)濕。同樣的機(jī)器還可用來評估鞋墊板的耐磨性。VESLIC-C4500和IUP 450適用于該項(xiàng)測試。
該測試儀適用于各種要求在材料表面進(jìn)行“來回”摩擦的測試。摩擦元件、循環(huán)數(shù)量、載荷與溫度均可調(diào)整以滿足測試材料要求。
測試儀有兩種型號：單工位(421)和雙工位(705)測試儀。后者還可以將其中一個(gè)工位加熱，從而進(jìn)行耐熨燙牢度測試。該測試用于確定皮革表面對受熱和受壓下(尤其是在“熨燙”狀態(tài)下)的反作用力，同時(shí)也可以確定正常穿戴過程中的反作用力。熱塑性基底涂層在熨燙狀態(tài)下尤其易于損壞。可以通過在涂層中加入添加劑來影響皮革的耐熨燙特性，幫助皮革表面不受熨燙影響。隨機(jī)提供一個(gè)金屬足，便于進(jìn)行熨燙工藝。VESLIC-C4580適用于本測試。
該設(shè)備還可測試鞋底材料摩擦鞋面材料時(shí)鞋面的耐磨效果。使用小型橡膠墊來代替毛氈墊，便可對試樣進(jìn)行測試。鞋底材料對鞋面材料的磨損可在日常穿戴時(shí)產(chǎn)生，尤其是當(dāng)穿著者把腿搭疊在一起的時(shí)候，一只腳的鞋底會摩擦另一只腳的鞋面。VESLIC-C4505適用于此測試。
兩種型號的測試儀都有一個(gè)共同的特性：可以給試樣加載預(yù)張力。此物點(diǎn)在測試彈性皮革時(shí)尤為有用，符合C4580耐磨測試的指定要求。
測試儀操作起來很簡單。將試樣放置在測試儀表面上并用隨機(jī)夾具固定。使用旋鈕或螺絲按照刻在測試臺上的百分比刻度來調(diào)整預(yù)張力。測試儀配有計(jì)數(shù)器，在達(dá)到設(shè)定的計(jì)數(shù)時(shí)會自動停止測試儀。將正方形的毛氈墊(STM 421P)塞入摩擦頭端部的加工夾頭內(nèi)。摩擦頭下降接觸到試樣，然后啟動測試儀。
展開 <p>個(gè)人長期從事功能涂層/防護(hù)涂層設(shè)計(jì)及失效分析研究，在斷裂仿真方面累積十多年經(jīng)驗(yàn)，在熱障涂層和環(huán)境障涂層方向研究上取得了很多成果，大家可以參考上兩個(gè)帖子，對于材料斷裂仿真、失效機(jī)理分析、新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面具有獨(dú)特見解，在模型調(diào)試、分析技巧、收斂性輔助等方面有很多經(jīng)驗(yàn)可以教學(xué)分享，長期收徒，長期教學(xué)，如有想短期內(nèi)提高斷裂分析技術(shù)或長期跟學(xué)探討學(xué)習(xí)的，可以加站內(nèi)私信我或者加V?，<span style="color: rgb(25, 27, 31);">132</span>另外7927涂層8359方向如果想學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析、發(fā)表SCI論文，也可以溝通交流，長期跟學(xué)后基本可以保證1年發(fā)表1篇SCI論文，模擬需要用到的插件/子程序都免費(fèi)分享和教學(xué)。
展開 本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)摩擦盤的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)摩擦盤熱結(jié)構(gòu)耦合接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)熱結(jié)構(gòu)耦合動力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)摩擦盤熱結(jié)構(gòu)耦合接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 摩擦盤熱結(jié)構(gòu)耦合動力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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將PEEK與其他材料進(jìn)行共混改性，可提高其耐熱性能和耐摩擦磨損性能，PEEK的主要改性方法有如下幾種方式：1）無機(jī)填料改性；2）纖維類增強(qiáng)改性；3）聚合物共混改性及表面改性等。接下來，將對以上三類的研究進(jìn)行分享。
一、無機(jī)填料改性
王齊華等[1]使用納米SiC改性PEEK的耐磨性能，其研究結(jié)果表明，該種復(fù)合材料在于金屬對磨時(shí)會產(chǎn)生輕微的黏著轉(zhuǎn)移和疲勞磨損。納米顆粒尺寸的不同會造成不同的摩擦效果，粒徑較小會形成性能優(yōu)良的轉(zhuǎn)移膜，耐磨性也更好。
適當(dāng)?shù)氖褂脽o機(jī)填料改性PEEK材料，無機(jī)填料不僅可以提高材料的熱穩(wěn)定性而且能提高摩擦面的聚合物轉(zhuǎn)移膜效果。但是，無機(jī)填料的逐步增加耐磨性會出現(xiàn)先增加后減小的趨勢，同時(shí)過多的無機(jī)填料也會使得PEEK改性材料表現(xiàn)出更明顯的脆性，使用上會出現(xiàn)一定的限制。
摩擦磨損實(shí)驗(yàn)
二、纖維類增強(qiáng)改性
碳纖維和玻璃纖維與PEEK之間表現(xiàn)了優(yōu)良的親和性，成為纖維增強(qiáng)PEEK的代表。纖維增強(qiáng)PEEK不僅可以提高材料的力學(xué)性能，同時(shí)還可以改善材料的摩擦學(xué)性能。
南京理工大學(xué)吳欣鑫[2]研究了碳纖維增強(qiáng)PEEK材料的熱力學(xué)性能和摩擦磨損性能。其結(jié)果表明在PEEK粉末中加入不同添加量和種類的碳纖維(Unoxidized或Oxidized )均能有效的提高復(fù)合材料的耐磨損性能，并且隨著添加量的增加CF/PEEK復(fù)合材料磨損率的變化趨勢基本相同，均是先逐漸減小后增加，只是變化的幅度不同。
展開 摩擦學(xué)問題中各種因素往往錯(cuò)綜復(fù)雜，涉及多門學(xué)科，例如，流體力學(xué)、固體力學(xué)、流變學(xué)、熱物理、應(yīng)用數(shù)學(xué)等等。由于摩擦學(xué)現(xiàn)象發(fā)生在表面層，影響因素頗多，這就使得理論分析和實(shí)驗(yàn)研究都較為困難，經(jīng)典三維CFD或者有限元計(jì)算難度很大。
Tribo-X應(yīng)用場景
摩擦學(xué)是有關(guān)摩擦、磨損與潤滑科學(xué)的總稱，是在研究摩擦和磨損過程中兩個(gè)相對運(yùn)動表面之間的相互作用。由于摩擦引起能量的轉(zhuǎn)換、磨損則導(dǎo)致表面損壞和材料損耗，因而潤滑是降低摩擦和減少磨損的最有效措施。
常用摩擦潤滑系統(tǒng)
對于典型機(jī)械零件的潤滑設(shè)計(jì)，如滾動軸承、齒輪、凸輪結(jié)構(gòu)、滑動軸承、止推軸承、活塞/氣缸等，Tribo-X計(jì)算軟件考慮摩擦學(xué)問題中的多種影響因素，能有效解決傳統(tǒng)CAE方法計(jì)算困難、計(jì)算速度慢的問題，精確考慮各種特性對摩擦學(xué)結(jié)構(gòu)的影響，包括混合摩擦、湍流效應(yīng)、微觀粗糙表面、氣穴等。Tribo-X可以計(jì)算潤滑系統(tǒng)的應(yīng)變、摩擦和溫度等；是一個(gè)“數(shù)字放大鏡”，查看摩擦接觸的內(nèi)部，更好的理解整個(gè)接觸過程。
Tribo-X完成典型問題的計(jì)算通常只需要幾分鐘。能夠充分考慮以下因素：
1、流體動壓
各種流體潤滑問題都涉及在狹小間隙中的流體黏性流動，描寫這種物理現(xiàn)象的基本方程為雷諾方程。各種流體的潤滑計(jì)算是基于對雷諾方程的應(yīng)用和求解。Tribo-X求解器基于雷諾方程，進(jìn)行對摩擦潤滑系統(tǒng)的計(jì)算。相比于經(jīng)典三維CFD所使用的Navier-Stokes方程，計(jì)算速度快，計(jì)算時(shí)間大幅降低，并且計(jì)算結(jié)果基本一致。
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涂層摩擦學(xué)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
涂層摩擦學(xué)的最新內(nèi)容
<p>個(gè)人長期從事功能涂層/防護(hù)涂層設(shè)計(jì)及失效分析研究，在斷裂仿真方面累積十多年經(jīng)驗(yàn)，在熱障涂層和環(huán)境障涂層方向研究上取得了很多成果，大家可以參考上兩個(gè)帖子，對于材料斷裂仿真、失效機(jī)理分析、新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面具有獨(dú)特見解，在模型調(diào)試、分析技巧、收斂性輔助等方面有很多經(jīng)驗(yàn)可以教學(xué)分享，長期收徒，長期教學(xué)，如有想短期內(nèi)提高斷裂分析技術(shù)或長期跟學(xué)探討學(xué)習(xí)的，可以加站內(nèi)私信我或者加V?，<span style
<p class="ql-align-center">——V2025摩擦熱計(jì)算功能與Particleworks聯(lián)合仿真實(shí)踐</p><p>熱傳遞是工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)與可靠性的核心挑戰(zhàn)，無論是齒輪嚙合、剎車制動，還是電機(jī)冷卻，精準(zhǔn)預(yù)測熱量的產(chǎn)生（如摩擦生熱）與耗散（如油冷散熱）都至關(guān)重要。RecurDyn 2025 通過革命性的<strong>摩擦生熱功能</strong>與<strong>Particleworks
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)摩擦盤的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)摩擦盤熱結(jié)構(gòu)耦合接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)熱結(jié)構(gòu)耦合動力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)摩擦盤熱結(jié)構(gòu)耦合接觸分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
220 基于matlab的考慮直齒輪熱彈耦合的動力學(xué)分析，輸入主動輪、從動輪各類參數(shù)，考慮潤滑油溫度、潤滑油粘度系數(shù)等參數(shù)，輸出接觸壓力、接觸點(diǎn)速度、摩擦系數(shù)、對流傳熱系數(shù)等結(jié)果。程序已調(diào)通，可直接運(yùn)行。
凸輪和從動件對在內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)中起著至關(guān)重要的作用。內(nèi)燃機(jī)具有一種特定形式的接觸條件，稱為凸輪和從動件接觸。與這種接觸相關(guān)的摩擦學(xué)參數(shù)對于發(fā)動機(jī)性能至關(guān)重要。本文對凸輪和從動件副進(jìn)行了分析，并提出了對用于制造凸輪和從動件的傳統(tǒng)材料進(jìn)行改進(jìn)的建議。使用 Solidworks
摩擦學(xué)問題中各種因素往往錯(cuò)綜復(fù)雜，涉及多門學(xué)科，例如，流體力學(xué)、固體力學(xué)、流變學(xué)、熱物理、應(yīng)用數(shù)學(xué)等等。由于摩擦學(xué)現(xiàn)象發(fā)生在表面層，影響因素頗多，這就使得理論分析和實(shí)驗(yàn)研究都較為困難，經(jīng)典三維CFD或者有限元計(jì)算難度很大。
Tribo-X應(yīng)用場景
摩擦學(xué)是有關(guān)摩擦、磨損與潤滑科學(xué)的總稱，是在研究摩擦和磨損過程中兩個(gè)相對運(yùn)動表面之間的相互作用。由于摩擦引起能量的轉(zhuǎn)換
圖5.利用SIL@ UV-SCIRP方法在各種醫(yī)療器械外表面生長水凝膠涂層及生長水凝膠涂層前后其摩擦學(xué)性能。
最終，利用該方法可以成功在各種型號醫(yī)療器械外表面可控生長水凝膠潤滑涂層；摩擦測試表明修飾了水凝膠潤滑涂層之后，兩種型號導(dǎo)尿管表面的摩擦系數(shù)均大幅度降低，并且可承受300個(gè)循環(huán)的剪切測試（圖5）。
近日，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所孫其君課題組報(bào)道了一種具有良好電學(xué)性能的纖維狀摩擦電化學(xué)晶體管，利用織物摩擦納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的摩擦電勢成功耦合到纖維狀電化學(xué)晶體管的導(dǎo)電溝道，從而誘導(dǎo)可逆的摻雜/脫摻雜過程，并通過離子凝膠電介質(zhì)調(diào)節(jié)輸出電流，獲得了較高的電流開關(guān)比（~ 1286）、~nA量級的關(guān)態(tài)電流以及良好的靈活性和穩(wěn)定性
Ti3C2Tx/MgAl-LDH復(fù)合涂層的摩擦學(xué)表征。
特別感謝國家自然科學(xué)基金委、四川省科技廳的支持。
點(diǎn)擊藍(lán)字
