薄膜润滑理论

序 1

前言 1

1　薄膜润滑理论的形成与发展 1

1.1　润滑理论的形成与发展 1

1.2　薄膜润滑的提出及特点 2

1.3　薄膜润滑机理 4

1.4　薄膜润滑中主要的影响因素 5

1.5　薄膜润滑的建模方式 6

1.6　薄膜润滑实验及模拟研究 9

1.7　薄膜润滑理论研究的主要内容和意义 10

2　相互作用界面的动力学特性 13

2.1　吸附层厚度的确定 13

2.2　界面压力 17

2.3　表面压力和表面张力 20

3　流体粒子分布及热力学特性 24

3.1　流体内部的分子力 24

3.2　流体的分子势 30

3.3　流体分子的分布及密度函数 32

3.4　基本热动力学方程 33

3.5　径向分布函数与热力学特性的关系 35

3.6　径向分布函数与对势的关系 37

4　流体的时空及输运方程 39

4.1　时空相关函数 40

4.2　静态相关函数 43

4.3　和规则和短时特性 47

4.4　长时性能和输运系数 51

5　分子流体的薄膜润滑基本方程 58

5.1　流体动力学方程 58

5.2　流体动力学模态分析 64

5.3　松弛过程和耗散效应 68

6　薄膜润滑状态下流体的流动特性分析 72

6.1　基本理论 73

6.2　模拟流体应力分析 74

6.3　计算参数的选择及控制 75

6.4　无量纲化及迭代方程 76

6.5　流场模拟分析 76

6.6　薄膜润滑黏度修正模型的建立 83

7　基于流变学的超薄膜润滑建模方式综述 86

7.1　附加方向黏度下的建模方法 86

7.2　吸附介质建模方式 89

7.3　超薄气膜的建模方式 91

7.4　考虑表面力作用下的建模方式 92

7.5　EHD接触润滑的流变及热效应建模方式 93

7.6　二阶流体非牛顿薄膜润滑 95

8　薄膜流体润滑理论计算 99

8.1　常规润滑的基本方程与结果 99

8.2　表面吸附理论基础 100

8.3　润滑类型与对应的计算方程 102

8.4 三层平均黏度模型及广义Reynolds方程 105

8.5　三层平均黏度模型特性分析 111

8.6　等效黏度修正解 121

8.7　精确的黏度修正方程及轴承特性 129

9　油膜润滑径向轴承的全域解模拟计算 137

9.1　径向轴承的广义Reynolds方程 137

9.2　等效黏度修正方程解 138

9.3　分层黏度计算模型及轴承特性分析 143

9.4　指数型黏度修正及特性计算 148

10　薄膜润滑有限宽轴承的性能计算及温度场分析 152

10.1　有限宽轴承性能分析 152

10.2　薄膜状态下能量方程的简化 156

10.3　能量方程的无量纲化 157

10.4　温度场分析 158

10.5　实例计算 159

11　黏温修正的等效黏度模型 170

11.1　黏温修正的等效黏度模型 170

11.2　黏温修正的等效黏度模型Reynolds方程 170

11.3　黏温修正的等效黏度模型的能量方程 172

11.4　特性分析 173

12.1　基本理论 178

12　剪切稀化黏度模型的特性分析 178

12.2　特性分析 180

13　薄膜润滑的实验分析 188

13.1 自适应综合测试仪简介 188

13.2　薄膜润滑的摩擦特性实验 191

13.3　膜厚的定量测量原理 197

13.4　实验与理论计算的比较 199

参考文献 203

附录1　主要符号表 214

附录2　数值计算方法 216

附录3　部分计算程序 219