基于有限元法的面接触摩擦热流分配系数反推研究-摩擦学学报.PDFVIP

第 ３２卷　第６期 摩 擦 学 学 报 Ｖｏｌ３２　Ｎｏ６ ２０１２年 １１月 Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ Ｎｏｖ，２０１２ 基于有限元法的面接触摩擦热流 分配系数反推研究  尹延国 ，邢大淼，尤　涛，俞建卫，魏　巍 （合肥工业大学 机械与汽车工程学院，安徽 合肥　２３０００９） 摘　要：本文基于有限元基础，利用红外测温－温度场有限元模拟－热电偶验证相结合的方法，反推得出摩擦副热 流分配系数，分析了不同摩擦副材料、表面接触状况、散热条件对摩擦副热流分配系数的影响．分析表明：反推热流 法为热流分配系数的计算提供了１个可行的方案；当摩擦副材料具有较好的减摩、抗黏着特性时，摩擦副运行稳定， 摩擦副动态热流分配系数随时间变化平缓；摩擦副表面接触状况和散热条件对热流分配系数有明显的影响，利用本 文提出的修正系数，可对理论公式进行修正． 关键词：摩擦；温度场；热流分配系数；反推法 中图分类号：ＴＨ１１７．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００４－０５９５（２０１２）０６－０５９２－０７ ＩｎｖｅｒｓｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰａｒｔｉｔｉｏｎＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆＨｅａｔＦｌｏｗｕｎｄｅｒ ｔｈｅＣｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＳｕｒｆａｃｅ ＣｏｎｔａｃｔＦｒｉｃｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ  ＹＩＮＹａｎ－ｇｕｏ，ＸＩＮＧＤａ－ｍｉａｏ，ＹＯＵＴａｏ，ＹＵＪｉａｎ－ｗｅｉ，ＷＥＩＷｅｉ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙａｎｄＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｎｈｕｉＨｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｏｎｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｈｅａｔｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｓｗｏｒｋｅｄｏｕｔｂｙｔｈｅｉｎｖｅｒｓｅｗａｙｗｉｔｈ ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｔｈｅｒｍｏｍｅｔｒｙ，ｆｉｎｉｔｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｎｄｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｕｐｌｅ． Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｈｅａｔｐａｒｔｉｔｉｏｎｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｉｃｔｉｏｎｐａｉｒｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｔａｃｔｓｔａｔｕｓａｎｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｈｅａｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｉｎｖｅｒｓｅｍｅｔｈｏｄｏｎｈｅａｔｆｌｏｗｐｒｏｖｉｄｅｓａｆｅａｓｉｂｌｅｓｃｈｅｍｅｆｏｒｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｈｅａｔｐａｒｔｉｔｉｏｎ，ｗｈｅｎｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｐａｉｒｈａｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄａｎｔｉ－ｓｔｉｃｋｉｎｇ，ｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎ ｐａｉｒｒｕｎｓｓｔａｂｌｙａｎｄｔｈｅｉｔｓｄｙｎａｍｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃｈａｎｇｅｓｗｉｔｈｔｉｍｅｓｍｏｏｔｈｌｙ．Ｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｔａｃｔａｎｄｒａｄｉａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｈｅａｔｆｌｏｗｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｈｅａｔｅｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｃａｎ ｂｅｒｅｖｉｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔ