滑动轴承表面裂纹对摩擦学性能的深度分析

本文以"表面裂纹对滑动轴承摩擦学性能影响研究"为主题，由陈晖和孟凡明两位学者合作完成，他们的研究基于流固耦合技术，利用商业软件ANSYS进行深入探讨。该研究针对滑动轴承在实际应用中的关键问题，即表面裂纹可能对摩擦学性能产生的影响进行了系统性分析。 首先，研究者构建了一系列具有不同截面类型（如平直、弧形、V形等）、不同分布位置（例如靠近轴承边缘或承载区）以及不同开口方向的滑动轴承流固耦合有限元模型。这些模型旨在模拟实际轴承在运行过程中可能出现的裂纹情况，以全面评估其对轴承性能的影响。 通过对模型进行数值模拟，他们发现表面裂纹的存在显著地降低了滑动轴承的最大油膜压力，这是由于裂纹改变了油膜的分布和稳定性，从而影响了润滑效果。此外，裂纹对滑动轴承的承载力和摩擦系数也有重大影响。承载力的降低可能导致轴承早期失效，而摩擦系数的变化则可能引发磨损加剧或能量损失增加。 研究还揭示了裂纹性质（如宽度、深度和材料）以及其在轴承内部的具体分布如何影响这些性能参数。例如，尖锐的开口方向裂纹可能会导致更大的应力集中，从而加速裂纹扩展和摩擦性能恶化。相反，平滑且分散的裂纹分布可能会相对缓和这种影响。 论文的研究成果对于理解和预测滑动轴承在存在裂纹条件下的可靠性和效率至关重要，特别是在内燃机等高负荷应用中，这对于设备的设计、维护和优化具有实际指导意义。陈晖作为硕士研究生，他的研究方向主要集中在摩擦学领域，而孟凡明教授作为资深学者，则在内燃机摩擦学和动力学方面有着深厚的研究背景。 本研究提供了一个重要的基础，为滑动轴承设计者和工程师们提供了关于如何处理和预防表面裂纹导致的摩擦学性能下降的科学依据。同时，这项工作也体现了学术界在利用先进的数值模拟技术解决实际工程问题上的进展。