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Lennard-Jones势对硬涂层球-刚性平板间静摩擦行为的影响研究
1
作者
肖科
全孝伟
+2 位作者
向果
韩彦峰
周昌其
《摩擦学学报(中英文)》
北大核心
2025年第8期1206-1216,共11页
采用有限元方法研究了微米尺度(粗糙峰级)下Lennard-Jones(LJ)势对硬涂层弹塑性球与刚性平板的黏着接触以及静摩擦行为的影响.假设球与板之间的接触边界为全黏接,并以接触界面切向刚度的消失作为平板滑动起始准则.通过LJ势来计算刚性平...
采用有限元方法研究了微米尺度(粗糙峰级)下Lennard-Jones(LJ)势对硬涂层弹塑性球与刚性平板的黏着接触以及静摩擦行为的影响.假设球与板之间的接触边界为全黏接,并以接触界面切向刚度的消失作为平板滑动起始准则.通过LJ势来计算刚性平板和球体之间的分子间作用力,LJ势通过Abaqus用户子程序同时施加于球体和刚性平板,并考虑了法向和切向加载过程中球-板分离量实时变化对LJ势的影响.通过将本文中结果与已发表的文献数据对比,证明了模型的正确性.结果表明:随着硬涂层厚度的增加,最大静摩擦系数先增加,在一定厚度时达到最大值,然后减小,最后趋于平稳;黏着能的增加会增大最大静摩擦系数μ,但不改变其随涂层厚度的变化趋势;最后,通过对无量纲材料参数开展研究,发现随着无量纲材料参数E_(co)/E_(su)增加,黏着能δ对静摩擦系数μ影响变弱,而在相同无量纲载荷P*下,增大E_(co)/Y_(co)会导致黏着力在总外法向载荷中占比增大,从而增大了黏着能的影响.
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关键词
黏着接触
LJ势能
弹塑性接触
静摩擦系数
硬涂层
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职称材料
题名
Lennard-Jones势对硬涂层球-刚性平板间静摩擦行为的影响研究
1
作者
肖科
全孝伟
向果
韩彦峰
周昌其
机构
重庆大学机械与运载工程学院高端装备机械传动全国重点实验室
重庆
科技
大学
机械与
动力
工程
学院
出处
《摩擦学学报(中英文)》
北大核心
2025年第8期1206-1216,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52105052,52375039)资助。
文摘
采用有限元方法研究了微米尺度(粗糙峰级)下Lennard-Jones(LJ)势对硬涂层弹塑性球与刚性平板的黏着接触以及静摩擦行为的影响.假设球与板之间的接触边界为全黏接,并以接触界面切向刚度的消失作为平板滑动起始准则.通过LJ势来计算刚性平板和球体之间的分子间作用力,LJ势通过Abaqus用户子程序同时施加于球体和刚性平板,并考虑了法向和切向加载过程中球-板分离量实时变化对LJ势的影响.通过将本文中结果与已发表的文献数据对比,证明了模型的正确性.结果表明:随着硬涂层厚度的增加,最大静摩擦系数先增加,在一定厚度时达到最大值,然后减小,最后趋于平稳;黏着能的增加会增大最大静摩擦系数μ,但不改变其随涂层厚度的变化趋势;最后,通过对无量纲材料参数开展研究,发现随着无量纲材料参数E_(co)/E_(su)增加,黏着能δ对静摩擦系数μ影响变弱,而在相同无量纲载荷P*下,增大E_(co)/Y_(co)会导致黏着力在总外法向载荷中占比增大,从而增大了黏着能的影响.
关键词
黏着接触
LJ势能
弹塑性接触
静摩擦系数
硬涂层
Keywords
adhesive contact
LJ potential
elastoplastic contact
coefficient of static friction
hard coating
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Lennard-Jones势对硬涂层球-刚性平板间静摩擦行为的影响研究
肖科
全孝伟
向果
韩彦峰
周昌其
《摩擦学学报(中英文)》
北大核心
2025
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