摩擦
關(guān)注創(chuàng)建者：東方崛起 創(chuàng)建時間：2016-12-20
摩擦的視頻教程
【案例】攪拌摩擦焊-圓錐摩擦頭-溫度場模擬
攪拌摩擦焊熱源根據(jù)文獻計算體生熱率加載在摩擦頭的相關(guān)位置。 本案例中摩擦頭是錐形摩擦頭。 注意：本案例只計算了溫度場，沒有應(yīng)力場和金屬流動場。 相關(guān)命令流和源文件加我Q 359786990 索取即可
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ABAQUS無粘結(jié)曲線預(yù)應(yīng)力筋的孔道摩擦力——采用連接器單元設(shè)置摩擦屬性
由于曲線預(yù)應(yīng)力筋與孔道存在法向擠壓，因此存在摩擦力，本視頻演示了采用連接器單元建立孔道的摩擦屬性，并在無粘結(jié)曲線預(yù)應(yīng)力混凝土的孔道內(nèi)考慮摩擦力。 需要建立曲線預(yù)應(yīng)力筋孔道的插件可見我的第一期教程
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基于Workbench的汽車剎車制動盤摩擦生熱問題的仿真
摩擦制動器工作時，剎車盤在摩擦力作用下停止運動，然而靠摩擦產(chǎn)生的熱量使摩擦片溫度升高，影響其使用性能，本視頻基于ANSYS Workbench軟件對該實例進行模擬。 本視頻分析模塊采用瞬態(tài)動力學(xué)求解模塊，建立模型，材料設(shè)定，單元設(shè)定，劃分網(wǎng)格，設(shè)置邊界條件，求解，查看結(jié)果。 注：本實例僅僅為仿真方法，由于參數(shù)未知顧各種參數(shù)均為假設(shè)。
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摩擦的實例教程
本案例比較了使用不同類型接觸的模擬結(jié)果:粘結(jié)接觸、摩擦接觸和無摩擦接觸。結(jié)果強調(diào)了選擇真實接觸類型的重要性。
目標：
1、比較粘結(jié)、無摩擦和摩擦接觸
2、理解選擇正確接觸類型的重要性
步驟：
對梁柱節(jié)點建模，考慮梁與柱之間的摩擦接觸
1、打開Ansys Workbench，創(chuàng)建一個"靜力結(jié)構(gòu)"分析，檢查單位。
2、導(dǎo)入幾何圖形(圖1)。
圖 1 螺栓螺紋模型的幾何形狀
對幾何模型進行網(wǎng)格劃分。建議在螺栓和孔洞周圍進行網(wǎng)格加密，以提供足夠的離散精度，準確刻畫幾何形狀。采用線性單元，使總節(jié)點數(shù)低于學(xué)術(shù)版軟件許可的限制。設(shè)置全局網(wǎng)格尺寸為 25 mm，對螺栓和節(jié)點區(qū)域采用局部網(wǎng)格尺寸 10 mm，對孔洞采用5 mm 的網(wǎng)格尺寸。網(wǎng)格劃分后的模型示意圖如圖 2 所示。
圖 2 網(wǎng)格模型的示意圖
3、定義各部件之間的接觸關(guān)系。軟件會自動在相互鄰近的部件之間設(shè)置綁定接觸。將螺栓與孔之間的接觸類型改為無摩擦接觸，其余所有接觸均設(shè)置為摩擦接觸，摩擦系數(shù)取 0.2。本案例重點考察梁與柱之間的接觸，并采用摩擦接觸進行計算。螺栓預(yù)緊力會在梁與柱之間產(chǎn)生壓力，而摩擦接觸可阻止二者發(fā)生相對滑移（見圖 3）。
圖 3 梁與柱之間的摩擦接觸
4、定義分析設(shè)置并施加邊界條件。
設(shè)置兩個分析步：
第一步，施加螺栓預(yù)緊力；
第二步，在梁的頂面施加豎向荷載。
邊界條件示意圖如圖 4 所示。施加螺栓預(yù)緊力時需要建立局部坐標系，且z 軸需與螺栓軸線保持一致（見圖 5）。
展開 ，一個有趣的現(xiàn)象是滑動摩擦將顯著的結(jié)構(gòu)變化和化學(xué)改性引入材料的近表面區(qū)域，它們的“摩擦層”將顯著改變摩擦學(xué)性能，摩擦磨損的減少在很大程度上與現(xiàn)有文獻中接觸金屬表面時形成的納米結(jié)構(gòu)摩擦層有關(guān)。
粘附磨損如圖3所示：
圖3 粘附磨損示意圖
粘附磨損表示一個摩擦面的表面一部分由于原子間的相互吸引粘附到另一個摩擦擦面上，這常見于較軟摩擦面中弱約束區(qū)域。但是粘附摩擦力和粘附磨損沒有直接的關(guān)系，即：較大的粘附摩擦力也可能具有較小的粘附磨損，反之亦然。粘附磨損的公式為V=KNd/H. V 為磨損的體積，K為磨損系數(shù)，d為累積滑移位移，H為較軟摩擦表面的硬度。K值對于不同材料組成的摩擦系統(tǒng)取值較小，而對于相似的材料取值較大。這就解釋了盡管表面硬度近似相同的半硬盒黃銅與低碳鋼摩擦的磨損要比低碳鋼與低碳鋼的摩擦帶來的磨損小的多。
除了粘附磨損外，還有就是磨粒磨損。如下圖所示：
圖4 磨粒磨損
磨粒磨損是由于犁溝效應(yīng)引起，即犁溝效應(yīng)產(chǎn)生的小硬顆粒在兩摩擦面之間滑動,進而加速磨損。
文章所進行試驗的摩擦試件均由鋼材組成，摩擦系統(tǒng)構(gòu)成如圖5所示：
圖5測試的摩擦系統(tǒng)
且不同等級的鋼材摩擦片可假定具有相似的兼容性。因此，當摩擦面開始滑移時，由于摩擦面表面存在氧化物，所以有效接觸面積較小，因此粘附摩擦力較小。隨著摩擦的進行，摩擦表面的氧化物剝落，摩擦表面的有效接觸面積大大提高，進而粘附摩擦力也大為提高，并進入了穩(wěn)定的摩擦階段，且此階段的摩擦特征取決于摩擦片材料的力學(xué)特征和隨后的磨損機制。盡管不同等級鋼材存在不同的晶體構(gòu)造和合金元素可能影響摩擦材料的兼容性，但這些影響被證實是微小的。
對于不同等級鋼材制作的摩擦片,一個顯著不同是材料的硬度，這可能會對改善摩擦性能有積極作用。在摩擦學(xué)應(yīng)用中，兩摩擦面材料應(yīng)選擇不同表面硬度的材料制作。這樣的組合可以較好地改善摩擦的性能。學(xué)者指出，較硬的摩擦更加耐磨，可以降低摩擦表面的粘附磨損。
展開 滾動軸承摩擦轉(zhuǎn)矩的計算
滾動軸承內(nèi)部是通過滾動體在滾道內(nèi)的滾動實現(xiàn)減小摩擦保證機械設(shè)備良好、穩(wěn)定，精確運轉(zhuǎn)的零件。滾動軸承運轉(zhuǎn)的時候也會存在一定的摩擦，這些摩擦所產(chǎn)生的能量最終以熱量的方式散發(fā)出去，是軸承自身發(fā)熱的來源。因此，在計算軸承溫度的時候，除了考慮外界熱源的熱量傳遞，也要考慮軸承自身轉(zhuǎn)動的發(fā)熱。本文對滾動軸承摩擦轉(zhuǎn)矩的計算做一個介紹，給出簡化算法。在軸承摩擦轉(zhuǎn)矩計算完成之后，就可以計算軸承運轉(zhuǎn)過程中的熱量，從而得到軸承的計算溫度。
滾動軸承最基本的組成部分包括軸承外圈、軸承內(nèi)圈、軸承滾動體和保持架。滾動軸承的滾動是在滾動體和滾道接觸表面發(fā)生的，這個滾動摩擦是滾動軸承區(qū)別于滑動軸承的最重要因素。
滾動軸承在運轉(zhuǎn)的時候，由于內(nèi)部各個零部件存在相對的運動和摩擦，因此也有一定的摩擦轉(zhuǎn)矩。事實上，滾動軸承內(nèi)部的摩擦不僅僅是上述的滾動體和滾道之間的滾動摩擦，還有其他的組成部分。這些組成部分共同構(gòu)成滾動軸承的摩擦學(xué)模型。相對準確的滾動軸承摩擦計算就是基于這個滾動軸承摩擦學(xué)模型進行的。
關(guān)于滾動軸承的摩擦，在2003年瑞典軸承公司SKF提出了摩擦學(xué)模型，并發(fā)布在自己的軸承型錄之中。
在這個滾動軸承摩擦模型總體是這樣的：
M=Mrr+Msl+Mdrag+Mseal
在上述的模型中：
M ：滾動軸承的總摩擦轉(zhuǎn)矩。
Mrr：滾動軸承在運轉(zhuǎn)時候的滾動摩擦部分。主要是指滾動體和滾道之間的滾動摩擦。
展開 金屬切削過程中,由于高應(yīng)力、高應(yīng)變率和高溫導(dǎo)致了刀具與切屑之間的摩擦不再是單純的滑動摩擦,其中切屑與前刀面間有部分已經(jīng)完全粘著,形成切削內(nèi)部的剪切分離,因此成為了內(nèi)摩擦,摩擦力成為了常數(shù)。由于滑動摩擦與內(nèi)摩擦的分布、大小不容易確定,所以在本研究中采用了罰函數(shù)處理滑動庫倫摩擦方法,并增大了滑動摩擦系數(shù),以此來模擬刀具與切屑之間的摩擦狀態(tài)。
有限元模型中的摩擦模型是將刀具一切屑的相互作用，看成是一個變形體(切屑)與一個剛性面(刀具前刀面)之間的相互作用。當任何一個切屑表面上的節(jié)點與刀具前刀面之間的距離等于0時，引入一個表面之間的相互作用計算，采用拉格朗日乘式增強運動約束。通過這個約束來防止變形體穿透進入剛性面。接觸面上的正應(yīng)力通過切屑的變形計算得到。摩擦應(yīng)力則通過規(guī)定的摩擦應(yīng)力和正應(yīng)力的關(guān)系來計算。
基于關(guān)系式(3. 1)的雙參數(shù)摩擦模型被用于有限元模型。刀具一切屑接觸面有兩
個不同的摩擦區(qū):滑動摩擦區(qū)和粘結(jié)摩擦區(qū)。滑動摩擦區(qū)的摩擦應(yīng)力與局部正應(yīng)力
成比例，而粘結(jié)摩擦區(qū)的摩擦應(yīng)力則保持常數(shù)。
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摩擦的相關(guān)專題、標簽、搜索
摩擦的最新內(nèi)容
這種材料因為內(nèi)部含有大量片狀石墨，具備了兩個關(guān)鍵特性：一是出和色的吸震性，能有效吸收測試過程中產(chǎn)生的機械振動，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定；二是較好的耐磨性，能夠承受工件長期在上面摩擦、拖拽而不易損壞。
二、決定壽命的關(guān)鍵工藝
平臺是否會變形、能使用多久，并非取決于表面光潔度，而是取決于以下兩個核心工藝。
第和一個是時效處理。鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力是平臺變形的根本原因。
核心技術(shù)原理
基于拉格朗日方程與牛頓 - 歐拉方程，采用變步長剛性積分算法 + 稀疏矩陣技術(shù)，高效求解大規(guī)模非線性動力學(xué)方程；支持剛?cè)狁詈稀⒎蔷€性接觸、摩擦、疲勞、振動等多物理場耦合分析，兼顧計算精度與效率。
二、核心優(yōu)勢
1.
長距離氣動導(dǎo)向
在熱交換器、鍋爐管等深孔檢測中，傳統(tǒng)鋼絲繩導(dǎo)向面臨摩擦大、響應(yīng)遲滯的難題，長距離視頻內(nèi)窺鏡（如IPLEX GAir）引入了革命性的氣動彎曲技術(shù)，利用微型空氣壓縮單元驅(qū)動探頭，即便在30米的超長跨度下，也能實現(xiàn)零摩擦、毫秒級響應(yīng)的精準操控，配合重力傳感器與長度計數(shù)器，實現(xiàn)了深孔缺陷的精準定位。
在國防穿甲爆破、航空航天器外殼受撞擊、汽車高速碰撞以及工業(yè)上的金屬切削加工等極端工況下，金屬材料在極短時間內(nèi)會發(fā)生巨大的變形，并且伴隨著由于劇烈摩擦和變形產(chǎn)生的局部高溫。傳統(tǒng)的彈塑性模型無法準確模擬這種“又快、又熱、變形又大”的極端物理過程，而 JC 模型正是為了破解這些高能耗、高破壞性的力學(xué)難題而誕生的。
案例展示如下：
初始模型參考文章的設(shè)置（上下兩層鋼板，中間為薄殼結(jié)構(gòu)）：
使用通用接觸，摩擦系數(shù)設(shè)置為0.5，共4000個單元，每個單元包含50個具有不同初始取向晶粒。共20萬晶粒。
邊界條件設(shè)置為下端鋼板固定，上端下壓。
三、磁共振無線充電技術(shù)：為機器狗量身打造的“能量塢”
魯渝能源機器狗無線充電方案基于先進的磁共振耦合技術(shù)，發(fā)射端與接收端之間無任何機械接觸，從根本上消除了傳統(tǒng)充電方式的摩擦損耗與觸點氧化問題。這一技術(shù)路線在機器狗場景中的優(yōu)勢，體現(xiàn)在三個層面。
極致容錯，不懼姿態(tài)偏差。 四足機器人站立時的自然晃動，使得傳統(tǒng)充電的毫米級精度要求幾乎無法滿足。
</p><h2><strong>02設(shè)計思路</strong></h2><p class="ql-align-justify"><br></p><p>鋼鐵藝術(shù)隊判斷，這款產(chǎn)品真正的難點并不在于整體壁厚，而在于其工藝屬性：<strong>冷卻水道區(qū)域需要通過摩擦焊實現(xiàn)密封，同時還要滿足氣密測試要求，</strong><u>一旦發(fā)生泄漏，就可能引發(fā)電控系統(tǒng)短路，嚴重時甚至帶來安全風(fēng)險，因此這一部分是整個產(chǎn)品最重要的控制區(qū)域
</p><p class="ql-align-justify">同時，在層合板內(nèi)每一相鄰實體層與 Cohesive 層界面之間，自動建立 Surface?to?Surface Penalty 面面接觸對（法向硬接觸、切向罰摩擦系數(shù) 0.3），實現(xiàn)層間正應(yīng)力與剪應(yīng)力的真實傳遞。該設(shè)置還原了文獻中有限厚度模型對最大中心位移和接觸時間更為準確的預(yù)測能力。
精密提升閥常用的控制策略有哪些？15天前
</p><p>?技術(shù)關(guān)鍵：這要求執(zhí)行機構(gòu)具有極低的摩擦力和高重復(fù)定位精度，諾冠的精密導(dǎo)向氣缸和無桿氣缸，憑借獨特的密封技術(shù)和高精度導(dǎo)軌，完美契合了比例控制對“線性度”和“響應(yīng)性”的嚴苛要求。
卓越的動態(tài)響應(yīng)速度
在需要快速變速、變負載的系統(tǒng)中，響應(yīng)時間是衡量閥門性能的關(guān)鍵指標，普通比例閥受限于電磁鐵推力和機械結(jié)構(gòu)，響應(yīng)頻率較低，而伺服高壓比例閥通常采用低摩擦、低質(zhì)量的動圈或動鐵結(jié)構(gòu)，配合高帶寬的電子驅(qū)動器，能夠?qū)崿F(xiàn)極高的頻響特性，這意味著閥門能夠迅速跟隨控制信號的變化，瞬間完成從低壓到高壓的切換，極大地提升了生產(chǎn)節(jié)拍和系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性。
3.
