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仿生多尺度溝槽織構對表面摩擦性能的影響
繆晨煒; 郭智威; 袁成清 武漢理工大學能源與動力工程學院; 武漢430063; 國家水運安全工程技術研究中心可靠性工程研究所; 武漢430063
關鍵詞：仿生 溝槽織構 多尺度 激光加工 能量損耗
摘要：仿生織構是仿照生物結構在摩擦副表面加工出特定尺度的紋理結構,以達到預期的表面性能,在工況惡劣的機械摩擦中擁有廣闊的應用前景。參考蚯蚓頭部多尺度溝槽織構,基于溝槽織構的基本結構參數深度、寬度、間距,在球墨鑄鐵和灰鑄鐵表面設計并激光加工多種梯度變化的溝槽織構,利用RTEC多功能摩擦磨損試驗機中的銷盤模塊進行試驗,從摩擦因數、磨損量、表面形貌、能量損耗、SEM、元素分布等方面分析其表面摩擦性能及機理。結果表明:同種織構應用于不同材料表面時,摩擦副的摩擦性能會呈現差異性,材料應作為設計織構參數時考慮的要素之一;溝槽織構的結構參數是影響表面抗磨損能力的主要因素之一;間距梯度溝槽織構相較于其它類型的多尺度溝槽織構,擁有最佳的表面性能,得益于其優秀的油膜形成、補充、穩定以及磨屑儲存、沖刷能力。
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