高速干摩擦實(shí)驗(yàn)技術(shù)與材料摩擦特性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中特種武器的發(fā)展和升級(jí)，火箭滑車試驗(yàn)技術(shù)因其能夠滿足攜帶重載、危險(xiǎn)爆炸物、高速、超高速的試驗(yàn)要求得到快速的發(fā)展。而火箭滑車試驗(yàn)系統(tǒng)中滑塊與滑軌的表面接觸問(wèn)題成為了研究熱點(diǎn)?；瑝K與滑軌的接觸問(wèn)題屬于高速干滑動(dòng)摩擦范圍。本文研制了模擬滑塊與滑軌相對(duì)高速滑動(dòng)過(guò)程的高速干滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)，并提供了一種數(shù)據(jù)分析方法。為研究分析火箭滑車中滑塊與滑軌的接觸問(wèn)題提供一定的參考。
　　本文基于經(jīng)典摩擦學(xué)理論，提出、設(shè)計(jì)并研制了一種在高速、

2、沖擊載荷條件下測(cè)定動(dòng)摩擦系數(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。該試驗(yàn)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)10m/s～100m/s的速度加載和10kN以下的載荷加載范圍。由一級(jí)輕氣炮提供動(dòng)力，發(fā)射柱形彈體，使其高速撞擊摩擦試件，實(shí)現(xiàn)摩擦副的直線滑動(dòng)；由激光測(cè)速系統(tǒng)測(cè)量子彈的撞擊速度和摩擦副相對(duì)滑動(dòng)的末速度；由施力環(huán)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其施加在摩擦副上的法向壓力；由測(cè)力裝置測(cè)量試件相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力。在使用前對(duì)施力環(huán)和測(cè)力裝置進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定。
　　在試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了一種結(jié)構(gòu)鋼在不同速度、法向壓力

3、、表面粗糙度條件下的摩擦試驗(yàn)；并利用電子顯微鏡對(duì)摩擦副接觸表面進(jìn)行觀測(cè)，以輪廓算術(shù)平均偏差Ra作為評(píng)定表面粗糙度值的參數(shù)，應(yīng)用數(shù)值處理方法獲得觀測(cè)表面的粗糙度值。針對(duì)試驗(yàn)結(jié)果，提出了一種數(shù)據(jù)分析方法。通過(guò)該數(shù)據(jù)分析方法得到三維數(shù)據(jù)模型。并應(yīng)用有限元數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)試驗(yàn)研究進(jìn)行驗(yàn)證和補(bǔ)充。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，法向壓力、表面粗糙度均與摩擦系數(shù)負(fù)相關(guān)；速度與摩擦系數(shù)的關(guān)系受法向壓力的影響，法向壓力小于3.2kN時(shí)，速度與摩擦系數(shù)正相關(guān)，當(dāng)法向壓力大于