滑动摩擦过程中摩擦热分配的实验及有限元仿真研究

摩擦热导致的温升对摩擦副的稳定性有重要影响，而以往对摩擦热及其在界面的分配有广泛的理论研究，但多乏实验测试的验证。实际摩擦过程中由于界面变化的复杂性，摩擦热的分配情况可能与理论预测不同。使用动态热电偶和红外测温的方法对摩擦表面温升进行测量，并使用有限元方法对摩擦界面温度分配进行分析。有限元计算结果表明，固定摩擦副的导热系数高于运动摩擦副时，摩擦热分配呈现明显的时变特征。实验测量与有限元分析的对比表明，材料导热系数会影响磨损界面层对摩擦热的分配；当固定摩擦副的导热系数高于运动摩擦副时，输入固定摩擦副的热量的比例会降低，反之则会升高