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题名棉纤维素与聚乙烯滑动摩擦过程分子动力学分析
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作者
方文娟
姜开翔
耿刘源
凡鹏伟
张有强
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机构
塔里木大学机械电气化工程学院
新疆维吾尔自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室
南疆特色农林产物利用与装备兵团重点实验室
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出处
《塔里木大学学报》
2025年第2期67-75,共9页
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基金
国家自然科学基金地区科学基金项目(12262034)。
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文摘
在棉花采摘与加工、纺织品制造等过程中,棉纤维与聚乙烯之间的摩擦无处不在,不可避免地会导致机械零部件的磨损。为了提高机器设备的使用寿命,深入研究其摩擦磨损机理至关重要。本研究利用分子动力学方法,从原子角度出发,系统考虑了滑动速度和载荷对晶体棉纤维素与聚乙烯摩擦磨损的影响。在滑动牵引的作用下,聚乙烯分子链的键长和键角偏离其平衡位置,键伸缩能和键角弯曲能增大,聚乙烯分子链沿滑动方向扩散迁移,产生塑性变形。随着滑动速度的增加,聚乙烯分子链扩散迁移和塑性变形增大,产生更多磨损。外加载荷的增大会导致摩擦力增大,但是随着摩擦表面分子排列更加紧密,其摩擦系数减小,在双重因素的作用下,载荷对聚乙烯分子链的扩散迁移和磨损率的影响并不明显。滑动速度相较于载荷对晶体纤维素与聚乙烯摩擦磨损的影响更为显著。这些结果为棉纤维与聚乙烯的摩擦磨损机理研究提供了理论支持,同时也为聚乙烯的损伤保护提供了依据。
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关键词
棉纤维素
聚乙烯
分子动力学
滑动速度
载荷
摩擦磨损
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Keywords
cotton cellulose
polyethylene
molecular dynamics
sliding velocity
load
frictional wear
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分类号
TS102.2
[轻工技术与工程—纺织工程]
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