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第1章 绪论 1

1.1 微动摩擦学的基本概念和实例 1

1.1.1 基本概念 1

1.1.2 常见微动实例 3

1.2 微动摩擦学发展概况 7

1.2.1 历史回顾 7

1.2.2 发展现状和最新进展 9

1.3 微动摩擦学的弹性接触力学分析 11

1.3.1 静止接触状态—Hertz弹性接触理论 11

1.3.2 完全滑移状态 14

1.3.3 部分滑移状态 17

1.3.4 部分滑移与完全滑移的相互转化 26

1.4 微动磨损机理 28

1.4.1 早期理论 28

1.4.2 微动磨损理论的新进展 30

1.5 微动疲劳失效的评估 33

1.5.1 微动疲劳强度评估-经验公式 34

1.5.2 裂纹萌生 34

1.5.3 裂纹扩展 36

1.6 小结 37

第2章 实验研究方法 38

2.1 微动试验系统 38

2.1.1 试验装置现状 38

2.1.2 微动磨损试验装置 39

2.1.3 微动疲劳试验装置 41

2.1.4 预应力下微动磨损试验装置 42

2.2 试验材料 42

2.2.1 铝合金 42

2.2.2 工业用合金钢 44

2.2.3 钛合金 45

2.2.4 聚合物 46

2.3 微动试验工况 47

2.3.1 载荷 47

2.3.2 位移振幅 47

2.3.3 频率 47

2.3.4 表面粗糙度 47

2.3.5 接触形式 47

2.3.6 微动循环次数 47

2.4 微动现象分析方法 48

第3章 微动图理论 49

3.1 摩擦力变化过程 49

3.1.1 初始过程 49

3.1.2 Ft-D曲线 51

3.1.3 Ft-D曲线的变化模式 54

3.2.1 滑移区 58

3.2 微动区域 58

3.2.2 部分滑移区 59

3.2.3 混合区 62

3.3 影响微动区域的因素 64

3.3.1 机械参量 64

3.3.2 材料性质 76

3.4 微动图 79

3.4.1 运行工况微动图 79

3.4.2 材料响应微动图 80

3.5 小结 82

第4章 微动损伤机理 83

4.1 微动裂纹 83

4.1.1 概述 83

4.1.2 裂纹萌生和扩展方式与微动区域的关系 88

4.1.3 裂纹长度 93

4.1.4 材料对微动裂纹的影响 98

4.2 表面磨损 104

4.2.1 一般过程 104

4.2.2 第三体的演变 106

4.2.3 颗粒剥离机理 108

4.2.4 小结 109

4.3 摩擦学白层 109

4.3.1 微动白层的起源和演变 111

4.3.2 微动白层的形成条件及其演变的预测 114

4.3.3 白层的形成机制 118

4.3.4 白层对磨损过程的影响 121

4.3.5 小结 122

第5章 微动磨损与微动疲劳 124

5.1 预应力下的微动磨损 124

5.1.1 微动图特性 124

5.1.2 裂纹扩展特性 125

5.1.3 应力-破坏分布图 127

5.2 微动疲劳 129

5.3 微动磨损与微动疲劳的关系 134

5.3.1 接触磨损与局部接触疲劳 134

5.3.2 局部接触疲劳与整体疲劳 137

5.4 小结 140

第6章 微动磨损的防护 141

6.1 防护措施概述 141

6.1.1 消除微动的滑移区和混合区 141

6.1.2 增加接触表面强度 142

6.1.3 降低摩擦系数 142

6.1.4 材料的选用和匹配 143

6.2 表面工程在微动摩擦学中的应用 143

6.2.1 表面机械强化 143

6.2.2 表面热处理与热化学处理 144

6.2.3 电镀与电沉积 145

6.2.4 热喷涂 146

6.2.5 气相沉积 147

6.2.6 高能密度处理 148

6.3 润滑对微动损伤的减缓作用 149

6.3.1 固体润滑及固体润滑涂层 149

6.3.2 半固体润滑 162

6.3.3 液体润滑 170

6.3.4 小结 179

第7章 工业微动实例—高空电缆失效的研究 183

7.1 试验方法概述 183

7.1.1 试验系统 184

7.1.2 电缆线及其夹紧机构 185

7.1.3 电缆及其夹持系统的载荷条件 188

7.2.1 接触方式和微动斑 189

7.2 接触分析 189

7.2.2 微动损伤区域图 190

7.2.3 微动区域和微动裂纹 195

7.2.4 铝导线断裂分析 197

7.3 单根导线的微动疲劳试验 200

7.3.1 试验装置 200

7.3.2 表面损伤 201

7.3.3 微动裂纹 203

7.4 润滑脂对电缆线微动疲劳性能的影响 206

7.4.1 微动斑 206

7.4.2 微动裂纹 208

7.4.3 微动损伤区域图 209

7.5 小结 211

参考文献 212

作者发表的主要相关文献 226