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1 绪论1

1.1 研究背景1

1.2 研究现状2

1.2.1 摩擦复合材料3

1.2.2 滚动摩擦磨损9

1.3 主要研究内容18

2 材料制备与试验方法20

2.1 ZnOw/PA复合材料制备21

2.1.1 聚合物基体材料的选择21

2.1.2 氧化锌晶须22

2.1.3 ZnOw表面处理方法24

2.1.4 试样成型26

2.1.5 ZnOw的分散性26

2.1.6 试样密度测定27

2.2 力学性能测试方法28

2.2.1 拉伸强度28

2.2.2 压缩强度28

2.2.3 球压痕硬度29

2.2.4 划痕试验29

2.2.5 压痕蠕变性能试验30

2.3 磨损试验31

2.3.1 滑动磨损试验31

2.3.2 牵引滚动磨损试验32

2.4 本章小结39

3 ZnOw/PA复合材料的力学性能及滑动磨损行为研究41

3.1 引言41

3.2 力学性能43

3.3 滑动摩擦磨损性能48

3.4 磨损机理53

3.5 本章小结57

4 ZnOw/PA复合材料的划痕行为研究58

4.1 引言58

4.2 划痕阻力60

4.3 划痕过程的声发射特征62

4.4 划痕损伤形貌63

4.5 划痕系数65

4.6 划痕系数计算模型68

4.7 本章小结71

5 ZnOw/PA复合材料的压痕蠕变行为研究72

5.1 引言72

5.2 黏弹性基本理论［108-110］73

5.3 压痕蠕变的力学模型［111］75

5.4 压痕深度与蠕变柔量76

5.5 五参数黏弹性模型78

5.5.1 蠕变柔量79

5.5.2 松弛模量［115］80

5.6 蠕变参数表征81

5.7 摩擦学性能与压痕性能的相关性83

5.8 本章小结83

6 ZnOw/PA复合材料的滚动摩擦磨损行为研究85

6.1 引言85

6.2 试验方法87

6.3 滚动牵引力系数与滑移率88

6.4 纯尼龙的牵引滚动摩擦磨损行为95

6.4.1 牵引负荷的影响95

6.4.2 正压力的影响96

6.4.3 磨损机理99

6.5 ZnOw/PA复合材料的牵引滚动摩擦磨损行为100

6.5.1 ZnOw含量的影响100

6.5.2 牵引负荷与正压力的影响104

6.5.3 转移膜①108

6.6 本章小结111

7 ZnOw/PA复合材料牵引滚动特性研究112

7.1 引言112

7.2 试验方法113

7.3 牵引滚动摩擦特性114

7.3.1 牵引力系数114

7.3.2 牵引滚动的接触特性118

7.3.3 牵引力系数的数学模型120

7.4 牵引功率传递效率122

7.5 牵引滚动磨损特性124

7.6 本章小结127

8 ZnOw/PA复合材料的磨损转移膜研究129

8.1 引言129

8.2 试验方法131

8.3 结果与讨论132

8.3.1 转移膜生成率132

8.3.2 转移膜分布135

8.3.3 转移膜的微观结构135

8.3.4 转移膜成分140

8.4 本章小结142

9 电机车复合车轮的接触力学分析144

9.1 引言144

9.2 有限元参数设置［177,178］145

9.2.1 接触模型145

9.2.2 轮轨接触的数值模拟147

9.2.3 轮轨的接触状态148

9.3 钢制轮轨的接触分析148

9.3.1 有限元模型148

9.3.2 载荷与约束149

9.3.3 材料模型150

9.3.4 求解150

9.3.5 求解结果151

9.4 复合车轮与钢轨的接触分析154

9.4.1 有限元模型154

9.4.2 材料模型154

9.4.3 求解结果155

9.5 本章小结161

10 全书总结162

附录166

参考文献168