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活塞表面仿生非光滑微坑贮油润滑机理的ALE有限元模拟

左文杰

   本文首先阐述了活塞-缸套摩擦副磨损现象的严重性,从而提出了采用仿生非光滑效应来设计活塞表面贮油微坑的新技术。贮油微坑中的润滑油能够改善活塞-缸套摩擦副的润滑条件,但对其润滑机理的研究大多采用实验手段。因此,本文的主要目的就是建立表征活塞表面仿生非光滑微坑贮油润滑现象的数学模型,通过ALE描述的有限元法求解了该模型,研究了微坑贮油润滑的机理,解决活塞表面贮油微坑设计的关键问题。 在论文的绪论部分介绍了非光滑现象及其仿生应用,总结了活塞-缸套摩擦副的润滑理论和研究现状。第二章针对仿生非光滑微坑贮油润滑这一物理现象,将液体晃动及自由液面追踪理论成功应用在贮油微坑中润滑油的晃动分析,建立了基于液体速度势和自由液面波高的描述液体大幅晃动的非线性微分方程。第三章详细介绍了ALE描述的有限元法,为下一步的ALE有限元法求解上述非线性微分方程做好铺垫。第四章使用ALE描述的有限元法求解了该晃动问题。通过算例,分析了润滑油晃动的自由液面和波高对活塞-缸套摩擦副润滑性能的影响,为活塞表面仿生非光滑贮油微坑的设计提供了理论指导。最后对研究工作进行了总结,并指出了下一步要做的工作。……   
[关键词]:仿生非光滑效应;活塞-缸套摩擦副;润滑;液体晃动;ALE有限元法
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:吉林大学2007年