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摘要
为研究振动激励下金属板材表面效应产生机理,以金属板材真实表面形貌为基础,建立振动条件下金属板材剪切-摩擦理论模型,并基于离散元法(Discrete Element Method,DEM)对其振动剪切过程进行数值仿真,探讨了不同振动参数对剪切摩擦系数的影响规律。结果表明,振动激励条件下,金属板材剪切摩擦系数均值随着振动频率增加而减小,但其减小幅度随频率由低频向高频过渡时存在一个频率分界点。频率小于分界点时,剪切摩擦系数均值由接近静态摩擦系数值逐渐减小至接近该值的1/2;频率大于分界点值时,剪切摩擦系数迅速降低并逼近零值。剪切摩擦系数均值随振幅增加而减小,剪切摩擦系数减小的幅度主要取决于施加的振动激励的平均能流密度,且存在一个平均能流密度阀值,在阀值范围内,随能流密度增加,减摩效应不明显;超过阀值时,随能流密度增大,减摩趋势越加显著。最后展开了振动剪切试验,验证了DEM在滑动摩擦模拟中的有效性。
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单位燕山大学; 平高集团有限公司
