粗糙表面润滑摩擦力研究：从Stribeck曲线到混合润滑模型

"这篇文献是关于表面织构在润滑摩擦中的影响，主要探讨了粗糙表面在点接触润滑下的摩擦力预测。作者通过建立基于统一Reynolds方程的混合润滑模型，结合流变模型和边界膜极限剪应力模型，来计算摩擦力。他们分析了粗糙度、纹理以及非牛顿流变模型对摩擦系数的影响，并模拟了不同润滑状态下的Stribeck曲线。" 文章详细阐述了在摩擦学领域中，表面形貌对于润滑接触副摩擦性能的重要性。摩擦系数是衡量润滑效果的关键参数，而Stribeck曲线则直观地展示了润滑状态的转变。文献回顾了之前的研究，包括Mihailidis等人对全接触区膜厚的假设计算，Jacod等人对谐波表面粗糙度的影响研究，Bartel等人对混合润滑状态下微突体接触摩擦力的预测，以及王慰祖、王文中等人对弹性变形计算方法的改进。 本文的主要贡献在于对粗糙表面混合润滑摩擦力的数值模拟研究。作者提出了一个模型，该模型将接触区分为流体润滑区和微突体接触区，分别对应弹流润滑和边界润滑状态。在流体润滑区，使用Reynolds方程求解压力，而在微突体接触区，则依据边界膜极限剪应力模型来计算摩擦力。通过这种方式，他们能够全面分析粗糙度幅值、纹理方向以及非牛顿流体性质对摩擦系数的影响。 实验结果显示，表面的粗糙度显著影响混合润滑状态下的摩擦系数，而弹流润滑和边界润滑时，粗糙度的影响相对较小。此外，交叉斜纹纹理的润滑效果优于横向纹理。尽管不同极限剪应力流变模型计算出的摩擦系数存在差异，但整体上这些差异并不显著。 这篇文献提供了深入理解粗糙表面润滑特性的理论基础，对于摩擦副的设计和优化具有实际指导意义。它强调了考虑表面织构在润滑策略中的重要性，并为未来相关研究提供了新的思路和方法。