表面褶皺的分形表征重構(gòu)與摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、在摩擦學(xué)領(lǐng)域，表面織構(gòu)是指在摩擦副表面制作微觀結(jié)構(gòu)，以提高表面承載能力和改善表面摩擦學(xué)特性的一種有效方法。表面褶皺是近年來(lái)備受關(guān)注的一種表面織構(gòu)形式，本文基于分形方法對(duì)表面褶皺進(jìn)行表征重構(gòu)分析，并對(duì)其摩擦學(xué)性能進(jìn)行研究。
　　通過(guò)直接復(fù)制銀杏葉表面微觀褶皺結(jié)構(gòu)的方法制備PDMS仿生表面褶皺試樣，通過(guò)在PDMS表面熱沉積DLC薄膜的方法制備DLC/PDMS人工表面褶皺試樣，得到具有不同形貌特征的表面褶皺圖像，并利用基于分塊迭代函數(shù)系

2、統(tǒng)（PIFS）的分形圖像處理方法對(duì)表面褶皺不同形貌進(jìn)行表征分析，結(jié)果表明旋轉(zhuǎn)變換參數(shù)頻率分布規(guī)律反映出表面褶皺紋理方向性，對(duì)比度調(diào)節(jié)參數(shù)與分形維數(shù)反映出表面褶皺紋理緊湊密實(shí)程度。
　　基于PIFS方法利用MATLAB語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)表面褶皺圖像的分形重構(gòu)，通過(guò)改變分形表征參數(shù)調(diào)整表面褶皺重構(gòu)圖像，為對(duì)不同表面褶皺圖像進(jìn)行參數(shù)化操作，設(shè)計(jì)表面褶皺分形表征重構(gòu)分析軟件，通過(guò)軟件計(jì)算得到表面褶皺重構(gòu)圖像三維點(diǎn)云坐標(biāo)，根據(jù)點(diǎn)云坐標(biāo)建立仿生表面

3、褶皺形貌三維數(shù)字化模型。結(jié)果表明基于PIFS方法獲得的表面褶皺重構(gòu)圖像補(bǔ)全原始圖像部分細(xì)節(jié)特征，據(jù)此建立的三維數(shù)字化模型更接近于真實(shí)表面褶皺形貌。
　　利用Workbench軟件分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)PDMS仿生表面褶皺與鋼球在不同載荷等條件下的接觸狀態(tài)，結(jié)果表明表面褶皺能夠有效降低PDMS與鋼球間接觸面積，且在小載荷作用下接觸面積隨表面褶皺高度增加而減??；利用CETR UMT多功能測(cè)試系統(tǒng)研究不同載荷、滑動(dòng)速度等條件下PDMS表面褶皺