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仿生非光滑耐磨表面应力—应变本构关系研究

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。

论文目录

  • 提要
  • 第一章 绪论
  • 1.1 选题的意义及背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 生物非光滑现象及非光滑耐磨技术工程应用
  • 1.4 本论文研究的主要内容
  • 1.5 本论文的研究思路
  • 第二章 模型耐磨性比较试验
  • 2.1 前期研究基础
  • 2.2 仿生非光滑模型的设计
  • 2.3 试验仪器及设备
  • 2.4 模型耐磨性对比试验
  • 2.5 仿生非光滑模型耐磨机理分析
  • 2.6 本章小结
  • 第三章 受力状态模型表面应变电测试验
  • 3.1 引言
  • 3.2 试验测试方法选定
  • 3.3 试验仪器及设备
  • 3.4 受力状态模型表面应变电测试验
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 模型受力状态有限元仿真
  • 4.1 引言
  • 4.2 有限元方法简介
  • 4.3 有限元软件的选用
  • 4.4 通用有限元分析软件ANSYS 简介
  • 4.5 模型受力状态有限元仿真
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 全文总结
  • 5.1 主要结论
  • 5.2 后继工作展望
  • 参考文献
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 致谢
  • 导师及作者简介
  • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/d4e937dd719b91426a82b30c.html