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1 仿生结构与润滑1

1.1 传统润滑原理2

1.2 仿生结构与润滑3

参考文献6

2 高温发汗润滑体常用材料及其协同效应8

2.1 软金属及其协同效应8

2.1.1 软金属的物理力学性能8

2.1.2 软金属的润滑特性及其协同效应16

2.2 金属氧化物及其协同效应18

2.3 金属氟化物及其协同效应19

2.4 常用层状化合物及其协同效应20

2.4.1 常用层状化合物20

2.4.2 常用层状化合物的协同效应23

参考文献25

3 高温发汗润滑载体设计26

3.1 结构设计的基本约定26

3.2 汗腺式微孔结构的数学描述27

3.2.1 孔隙结构的数学描述27

3.2.2 平均孔径r的确定28

3.2.3 比例常数k029

3.2.4 模型验证31

3.3 高温发汗润滑材料基体制备及其性能表征33

3.3.1 汗腺式微孔烧结成形机理33

3.3.2 复合造孔剂组分设计35

3.3.3 基体材料组分设计38

3.3.4 汗腺式微孔基体制备工艺设计39

3.3.5 汗腺式烧结体性能影响因素分析40

参考文献45

4 高温发汗润滑载体结构强韧性设计47

4.1 汗腺式有序孔结构接触力学模型表征及其理论47

4.1.1 汗腺式有序孔结构几何表征模型47

4.1.2 汗腺式微孔多胞体结构特征参数λ对其力学性能的影响51

4.2 厚壁单胞体接触力学模型54

4.3 胞壁等效曲梁计算方法56

4.3.1 胞壁等效曲梁的弯曲应力及变形56

4.3.2 胞壁等效曲梁的挠度57

4.3.3 厚壁胞体结构接触点的实际曲率半径58

4.3.4 厚壁胞体结构的接触力学特性59

4.3.5 厚壁胞体结构的局部应力60

4.4 基于模型的有限元法验证61

4.5 孔隙率对厚壁胞体局部应力的影响62

4.5.1 微孔结构形态设计64

4.5.2 试验设计64

4.5.3 厚壁胞体变形与力-位移曲线的关系66

4.5.4 孔结构形态对厚壁胞体接触强度的影响66

4.6 孔结构形态对其裂纹产生及扩展的影响69

4.7 多孔厚壁胞体的接触稳定性研究71

4.8 混合孔结构对厚壁胞体接触稳定性的影响74

4.8.1 混合孔结构厚壁胞体模型74

4.8.2 试验设计76

4.8.3 混合孔结构对胞体接触强度的影响结果分析77

4.8.4 模型试验验证与分析79

4.9 环境工况对厚壁胞体接触稳定性影响的研究80

4.9.1 温度对厚壁胞体接触强度的影响80

4.9.2 切向力对厚壁单胞结构体接触强度的影响83

4.9.3 模型的可信度评估85

4.9.4 切向力对胞体接触表面应力的影响85

4.9.5 切向力对接触压力及摩擦应力的影响86

参考文献88

5 高温发汗润滑体设计及复合技术89

5.1 多元固体润滑剂的组分设计89

5.2 复合润滑体合金的热膨胀系数及熔点设计90

5.2.1 润湿性设计91

5.2.2 润滑性设计94

5.3 多元固体润滑体真空熔浸工艺96

5.3.1 工艺参数对熔浸质量的影响97

5.3.2 润滑层微观结构及润滑体元素分布99

5.3.3 熔浸率、残余孔隙率和相对密度的表征100

5.3.4 熔浸压力对填充率的影响101

5.3.5 熔浸温度对熔浸质量的影响103

5.3.6 熔浸时间对填充质量的影响104

5.4 多元固体润滑体组分对填充质量的影响106

5.4.1 Sn含量对压溃强度和残余孔隙率的影响106

5.4.2 Ag含量对熔浸后材料的压溃强度和残余孔隙率的影响107

5.4.3 Re含量对相对密度、压溃强度和残余孔隙率的影响108

参考文献109

6 高温发汗润滑复合体微观结构特征111

6.1 高温发汗润滑胞体微观结构特征111

6.2 高温发汗润滑胞体微观力学行为研究113

6.2.1 等效弹性模量的计算114

6.2.2 αv因子在Hirsch模型中的作用114

6.2.3 基于αv因子的弹性模量改进算法116

6.2.4 模型精度验证118

6.3 基于微观结构的等效热膨胀系数算法120

6.3.1 模型的细观热应力分析121

6.3.2 颗粒的约束热膨胀系数122

6.3.3 材料热膨胀系数预测模型123

6.3.4 热膨胀系数预测模型的验证124

6.4 胞体材料中胞壁硬质相的微观力学性能126

6.4.1 等效弹性模量计算127

6.4.2 等效线膨胀系数计算128

6.5 胞体材料中胞核软质相的微观力学性能130

6.5.1 材料中软质相微观力学特征130

6.5.2 软质相等效弹性模量计算130

6.5.3 软质相等效线膨胀系数计算132

6.6 高温发汗润滑元素析出特性134

6.6.1 胞体形变分析模型134

6.6.2 胞体组分及含量对胞核变形（润滑体析出）量的影响137

6.6.3 胞壁组分及含量对胞核变形（润滑体析出）量的影响138

参考文献139

7 高温发汗润滑机理与控制141

7.1 高温发汗自润滑机理141

7.1.1 试验设备与条件141

7.1.2 高温发汗自润滑材料的摩擦学特性143

7.1.3 润滑膜成膜条件及其润滑机理146

7.1.4 工况参数及润滑组分对高温发汗润滑的交互影响148

7.2 高温发汗润滑控制设计150

7.2.1 高温发汗润滑动态演化过程150

7.2.2 动态演化过程计算的基础表征模型152

7.3 高温发汗润滑的动态演化模型156

7.3.1 高温发汗自润滑材料结构模型及其离散化156

7.3.2 摩擦表面润滑粒子体的演化规则157

7.4 高温发汗材料的摩擦动态演化过程分析160

7.4.1 接触应力、温度场及磨损率仿真分析161

7.4.2 动态摩擦过程曲线仿真分析162

7.4.3 表面形貌及润滑剂分布163

7.5 高温发汗润滑控制机理研究163

7.5.1 高温发汗润滑状态演化机理163

7.5.2 高温发汗润滑膜覆盖率模型165

7.5.3 润滑层参数及工况条件对润滑膜覆盖率的影响167

参考文献169

8 结论与展望171

8.1 结论171

8.2 展望174

8.2.1 汗腺式微孔载体的功能性174

8.2.2 汗腺式微孔复合体的双相特性的功能性176

参考文献177