1. 本选题研究的目的及意义
摩擦学作为研究相互运动和接触表面之间摩擦、磨损和润滑科学,在机械工程、材料科学等领域扮演着至关重要的角色。
摩擦和磨损不仅会导致能源消耗增加、机械效率降低,还会缩短机械寿命,造成巨大的经济损失。
因此,如何有效地减少摩擦磨损,提高机械效率和使用寿命,一直是摩擦学研究的核心目标。
2. 本选题国内外研究状况综述
表面微织构对摩擦学性能的影响研究近年来成为一个热点研究领域,国内外学者在该领域已经开展了大量的研究工作并取得了丰硕的成果。
1. 国内研究现状
国内学者在微织构减摩抗磨方面做了大量研究,例如,清华大学摩擦学国家重点实验室在激光刻蚀制备微织构方面取得了显著成果,他们研究了不同形状、尺寸和排列方式的微织构对摩擦系数和磨损率的影响,并探讨了其减摩抗磨机制。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将采用激光加工技术在金属材料表面制备不同尺寸、形状和排列方式的微凸织构,并利用摩擦磨损试验机、扫描电子显微镜、白光干涉仪等设备对微凸织构的形貌、摩擦系数、磨损率等进行表征和分析。
具体研究内容如下:
1.微凸织构的制备及表征:采用激光加工技术在金属材料表面制备微凸织构,通过控制激光参数(如激光功率、扫描速度、扫描路径等)实现对微凸织构尺寸、形状和排列方式的调控。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法,并按照以下步骤逐步开展:
1.文献调研与方案设计:首先,进行系统的文献调研,了解国内外表面微凸织构对摩擦副摩擦学性能影响研究的最新进展,包括微凸织构的制备方法、性能表征、作用机制等方面。
在此基础上,确定本研究的目标、内容和技术路线,设计合理的实验方案。
2.微凸织构的制备:采用激光加工技术在选定的金属材料表面制备不同尺寸、形状和排列方式的微凸织构。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.微凸织构的制备方法:采用激光加工技术制备微凸织构,相较于传统的机械加工、化学刻蚀等方法,激光加工具有精度高、效率高、可控性好等优点,能够制备出形状复杂、尺寸可控的微凸织构。
2.微凸织构的设计:通过对不同尺寸、形状和排列方式的微凸织构进行系统研究,揭示微凸织构参数对摩擦学性能的影响规律,为微凸织构的优化设计提供理论依据。
3.摩擦磨损机制的探讨:结合实验分析和数值模拟,深入探讨微凸织构影响摩擦磨损的机制,例如润滑油的储存和输送、接触面积的变化、摩擦热的影响等,为微凸织构的设计和应用提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 谢海波,王黎,周峰,等. 表面织构对摩擦学性能影响研究进展[J]. 摩擦学学报, 2020, 40(1): 124-143.
[2] 刘焜,郭亚丽,王海斗,等. 表面织构对摩擦副摩擦学性能影响的研究现状与展望[J]. 机械工程学报, 2018, 54(11): 10-31.
[3] 王福凯,胡元中,张俊彦,等. 表面织构化及其摩擦学性能研究进展[J]. 中国表面工程, 2017, 30(2): 1-23.
