论文摘要
吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室在多年系统研究蜣螂、蚯蚓、穿山甲等大量土壤动物脱附减阻机理的基础上,发现了生物非光滑耐磨效应。该实验室的研究人员结合工程实际需求,发明了仿生非光滑耐磨技术。对于生物非光滑耐磨的机理,研究者们进行了多方面的探讨,但至今还没有较完善的科学阐述。本文在实验室前期研究的基础上,从应力-应变本构关系角度出发,对非光滑表面耐磨机理的力学机制进行了探讨。主要进行了如下三个方面的工作:（1）设计了四种凹坑形仿生非光滑试样,采用正交试验方法,在常温、定载荷,干摩擦试验条件下,与光滑试样进行了耐磨性对比分析试验,并结合试验结果及采集到的摩擦系数曲线,对其耐磨机理做了相应的初步分析。（2）在确定了所设计非光滑试样表面耐磨性的确有所提高的基础上,作者采用电测试验,对受压状态下试样模型表面的应力-应变进行了测试,并将非光滑试样与光滑试样两种测试结果进行了对比分析。（3）作者结合计算机有限元计算的方法对（2）所作试验进行了仿真模拟,进一步探讨了该试样受力状态下凹坑对其表面应力分布的影响。提出了非光滑结构的应力缓释效应。