铁基涂层/HSS销盘滑动磨损研究：摩擦剪切应力分析

"本文是《应用数学与物理学》期刊2017年的一篇研究论文，主要探讨了在销盘滑动磨损过程中铁基涂层/高强度钢（HSS）表面的摩擦剪切应力问题。作者包括华军、甘康康、周晓光、严松山和牛龙飞，来自武汉理工大学材料科学与工程学院。该研究采用了有限元分析方法，通过ABAQUS软件模拟了不同载荷下的磨损过程，并进行了高温磨损试验来验证模拟结果的准确性。" 在当前汽车工业中，由于对轻量化、低油耗和安全性的追求，高强度钢（HSS）正逐渐成为广泛应用的材料。然而，这种材料的热冲压技术导致模具在恶劣工况下易发生磨损。为了深入理解并改善这一现象，研究者构建了一个有限元模型，旨在分析销盘接触面的摩擦剪切应力的数值和分布模式。 在滑动磨损的模拟实验中，研究者对比了两种不同涂层材料——H13和Fe65覆盖的销钉样本在三种不同载荷下的表现。结果显示，尽管不同载荷下铁基涂层销钉与H13钢的摩擦剪应力数值有所变化，但其分布趋势保持一致。法向摩擦切应力随着销钉运动方向呈现递增，而切向切应力则从销钉中心向外周逐渐增大。 此外，动态分析过程中发现，普通接头在接触面上的摩擦剪应力呈现出周期性的波动，但在切线方向上保持相对稳定。这些发现对于优化材料表面处理、提升耐磨性以及设计更耐久的模具具有重要的指导意义。通过模拟与实测的结合，该研究为理解和改进高强度钢在磨损环境中的行为提供了有价值的见解，有助于未来开发更有效的抗磨损策略和材料。