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[期刊论文] 王泽鹏 张义 徐梦飞
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CSTPCD 北大核心
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摘要:利用橡胶高温磨耗试验机,进行不同温度、角度、负荷及路面条件下的高温磨耗试验,获得具有不同形貌的橡胶磨耗试样.借助3D测量显微镜采集橡胶试样表面形貌图像并进行表征,对橡胶表面磨耗形貌图像进行黑白二值化处理,利用分形理论建立多重分形谱分析模型,定量分析不同试验条件下橡胶试样表面磨耗形貌,定性描述表面磨耗形貌分布特点.研究结果表明,橡胶复合材料磨耗表面形貌具有明显的分形特征,橡胶磨耗性能(磨耗量)随着温度、角度、负荷和路面粗糙度增大而增大.
[硕士论文] 徐梦飞
动力工程及工程热物理 青岛科技大学 2017(学位年度)
摘要:橡胶是一种高聚物材料,是重要的战略物资和工业原料,具有众多其它材料所不具备的优异性能。磨耗性能是评价橡胶功能的关键指标之一,与橡胶制品的安全性、经济性和使用寿命等性能密切相关,是广义上的环保性能。由于橡胶磨耗过程的复杂性,现阶段主要进行橡胶常温磨耗机理的探究,材料表面三维评定尚未建立统一的标准。因此,基于现阶段的橡胶磨耗研究,进行不同工况下的橡胶磨耗性能研究,对于探究热影响下橡胶磨耗演变过程并揭示磨耗微观机理,建立耐磨性评价模型都具有非常重要的科学意义。
  本文结合分形理论和橡胶磨耗实验,对磨耗实验结果、表面形貌特征及表面轮廓特征参数变化规律进行了研究。通过使用新型磨耗试验机在不同温度、角度、负荷条件下进行橡胶磨耗实验,分析不同工况下橡胶磨耗量的变化规律,着重分析实验角度对橡胶磨耗量的影响规律。基于多重分形理论,定性描述橡胶磨耗表面形貌特征,定量分析表面形貌与磨耗性能的关系。研究分析橡胶磨耗表面轮廓特征参数,定量分析不同实验条件对磨纹的影响规律,着重研究角度对表面特征参数的影响规律。
  研究发现:
  (1)在其他实验条件不变时,橡胶磨耗量随实验温度的升高而急剧增加,橡胶磨耗量随负荷的增加而逐渐增加。
  (2)在其他实验条件不变时,随着实验角度的增大,橡胶磨耗量也随之增加,二者呈现一次函数关系。
  (3)橡胶磨耗表面具有明显的分形特征,可以借鉴于分形理论表征磨耗表面丰富多彩的形貌特点,评价磨耗表面的粗糙度和高度均一性。
  (4)在其他实验条件不变时,随着实验温度的升高或者实验角度的增大,或者实验负荷的增加,多重分形谱的宽度Δα值逐渐变大,说明橡胶磨耗表面越粗糙,磨耗程度越剧烈,与橡胶试样磨耗量变化呈现正相关。
  (5)在其他实验条件不变时,随着实验温度的升高或者实验角度的增大,或者实验负荷的增加,波长、波高增大趋势明显,表征材料表面粗糙度的参数Ra和Sa增大,轮廓均方根偏差Rq和三维均方根偏差Sq呈现一定的规律性。
  (6)相同实验温度下,轮廓算数平均偏差Ra、三维算数平均值Sa和三维均方根偏差Sq与实验角度之间均呈现一次函数关系。
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