恒定动能作用下薄壁管的冲击微动磨损行为研究.pdf

《恒定动能作用下薄壁管的冲击微动磨损行为研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第52卷第15期机械工程学报Vol.52No.152016年8月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGAug.2016DOI：10.3901/JME.2016.15.114*恒定动能作用下薄壁管的冲击微动磨损行为研究陈志强蔡振兵林映武王璋朱昊旻(西南交通大学摩擦学研究所成都610031)摘要：在新型冲击微动磨损试验机上对四种常见材料的薄壁管(不锈钢、铜合金、纯钛和铝合金)进行了冲击磨损试验，考察了材料属性、冲击能量对薄壁管损伤行为的影响。对其冲击动力学行为、磨损行为进行了分析。研究结果表明，不同材料金属管的能量吸收率、冲击接触力和冲击管变形有

2、显著差异；同一种材料，随着初始冲击动能的增大，冲击过程中接触力、冲击管变形和冲击吸收能也在增大。通过分析磨痕微观形貌和磨痕轮廓，发现薄壁管的冲击磨损抵抗性能与材料属性密切相关；随着初始冲击动能的增加，材料损伤加剧，其损伤机制为疲劳磨损。关键词：低能量冲击；能量吸收率；冲击接触力；管变形；微动磨损中图分类号：TH117ImpactFrettingWearBehaviorofThin-walledTubeunderConstantLowLevelKineticEnergyCHENZhiqiangCAIZhenbingLINYingwuWANGZhangZHUMinha

3、o(TribologyResearchInstitute,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031)Abstract：Themicro-amplitudeimpactweartestsoffourtypesofcommonthin-walledtubematerials(stainlesssteel,brassalloy,puretitaniumandaluminumalloy)areconductedunderalow-energyimpactfrettingweartester.Theimpactdynamicsbeh

4、avioranddamagebehaviorofthetubesisinspectduringtheimpactfrettingwearprogress.Theresultsshowthattherearesignificantdifferenceofdifferentmaterialstubeintermsofenergyabsorptionrate,contactforceandtubedeformation.Forthesamematerial,withtheinitialkineticimpactenergyincreased,theimpactconta

5、ctforce,tubedeformationdisplacementandimpactabsorptionenergyalsoincreased.Throughanalyzingthemorphologiesandprofilesofthewearscars,itindicatesthatimpactwearresistanceisrelatedtoimpactdynamicsbehaviorandpropertiesofthetestmaterials.Withtheincreaseofkineticimpactenergy,thedamagebecamese

6、rvers,andthedamagemechanismofthin-walltubeisfatiguewear.Keywords：low-energyimpact；energyabsorptionrate；impactforce；tubedeformation；frettingwear面支持刚度的增加,冲击后压缩强度也随之增加；*[4]0前言SOLIMAN等采用锤头撞击法测试多壁碳纳米管[5]掺入到碳纤维复合材料的性能；武勇忠等研究了大多数金属管内部通有流体(气体、液体或流固充液薄壁圆管在平头弹体侧向冲击下的损伤行为，两相)，流体的流动致使金属管发生振动，导致管与

7、试验观察到临界破坏速度随内充介质压力增大而减[6]其支撑件之间发生磨损，包括冲击磨损、微动磨损、小。程西云等研究了梯度结构对氧化铝陶瓷涂层疲劳磨损，由于冲击磨损导致界面产生冲击力，因抗冲击载荷性能的影响，结果表明：较无梯度结构[1]而对材料的损伤最为严重。在冲击瞬间，伴随着陶瓷涂层相比，梯度结构能有效减缓涂层与基体结能量瞬间转化，冲击损耗的动能E主要转变为以下合面上的应力突变，减缓表面陶瓷涂层的冲击应力，几部分:材料的塑性变形能Ep、弹性变形能Ee、表从而防止陶瓷涂层在冲击载荷作用下脱落。针对多[2][7]面断裂能Ef和其他能Eo(热、光等)。目前针对材循环次数下

8、的冲击磨损