平行板顆粒流摩擦系統(tǒng)的力鏈構(gòu)型與演變研究.pdf

1、顆粒物質(zhì)作為介質(zhì)導(dǎo)入摩擦副中，利用顆粒的摩擦、碰撞、擠壓等微觀運(yùn)動(dòng)，達(dá)到潤滑、精加工等目的，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)輔助軸承、研磨拋光精加工等系統(tǒng)中發(fā)揮積極作用。顆粒物質(zhì)由于其復(fù)雜特性，傳統(tǒng)理論無法適用，而越來越受到研究學(xué)者的關(guān)注。為研究平行板顆粒流摩擦系統(tǒng)內(nèi)顆粒物質(zhì)的內(nèi)在規(guī)律，本文通過探索力鏈的構(gòu)型及演變規(guī)律從細(xì)觀尺度進(jìn)行研究。首先運(yùn)用PFC2D軟件構(gòu)建平行板顆粒流摩擦系統(tǒng)，顆粒體層數(shù)較少且按照理想狀態(tài)進(jìn)行排列，平行板兩端施加周期性邊界條件以實(shí)現(xiàn)

2、顆粒體的循環(huán)流動(dòng)，模型參數(shù)依據(jù)研磨拋光加工實(shí)驗(yàn)設(shè)備及加工材料進(jìn)行設(shè)定。然后控制單一變量進(jìn)行模擬，并對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得到參數(shù)變化對(duì)力鏈變化的影響。其中，輸入變量包括載荷、速度、顆粒間摩擦因數(shù)、顆粒層數(shù)及顆粒粒徑，輸出參數(shù)包括顆粒體內(nèi)剪切膨脹過程、弱力鏈的分布率和承載率、力鏈的方向、力鏈承載特性以及力鏈形態(tài)圖等。模擬結(jié)果表明:剪切膨脹過程可分為塑性爬行階段、脆性破壞階段以及顆粒重組階段，其中以塑性爬行階段其承載特性最好;低層數(shù)下顆粒流內(nèi)