過(guò)渡層模型及其潤(rùn)滑性能研究.pdf

1、在微機(jī)電系統(tǒng)、納機(jī)電系統(tǒng)以及微納器件中，與面積相關(guān)的摩擦力、黏滯力等成為制約系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素，這一點(diǎn)與宏觀機(jī)械明顯不同。常規(guī)流體潤(rùn)滑中，可以認(rèn)為黏度不受摩擦副壁面的作用；然而，在微納系統(tǒng)中，當(dāng)摩擦副間隙下降到微納尺度間隙時(shí)，摩擦副壁面對(duì)潤(rùn)滑劑黏度的作用則不能忽視。本文提出一種數(shù)學(xué)計(jì)算模型來(lái)描述微納尺度間隙下黏度的變化，我們稱(chēng)之為過(guò)渡層模型。過(guò)渡層模型認(rèn)為，在微納尺度間隙下，黏度變化分為三層，即靠近兩固體擘面的兩個(gè)過(guò)渡層及中問(wèn)流體層。過(guò)

2、渡層中的潤(rùn)滑劑受到同體壁而的作用，而且越靠近壁面，所受影響越大。所以，過(guò)渡層中流體黏度可以根據(jù)距離壁嘶的遠(yuǎn)近來(lái)確定。中間流體層遠(yuǎn)離兩固體壁面，可以認(rèn)為它不受壁面的作用，黏度保持恒定。 據(jù)此，我們建立了過(guò)渡層模型等效黏度的數(shù)學(xué)模型。并且推導(dǎo)了基于過(guò)渡層模型的二維、三維Reynolds方程。求解二維與三維Reynolds方程并對(duì)過(guò)渡層模型的潤(rùn)滑性能進(jìn)行了深入的分析與討論。 計(jì)算結(jié)果表明，過(guò)渡層比例很小時(shí)可以忽略其作用而潤(rùn)滑與