摩擦表面的接觸熱動力學問題與表面織構摩擦溫升研究 劉雨薇 武偉 9787560388274 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
《摩擦表面的熱接觸動力學問題與表面織構摩擦溫升研究》分兩個部分進行論述：第1部分為摩擦表面接觸熱動力學研究，基於接觸熱動力學特性，從理論分析和模擬模擬兩方面，研究了摩擦副在摩擦接觸和運動過程中的壓力、溫度、導熱量等變化規律；第2部分為表面織構的摩擦溫升研究，總結了針對溝槽形表面織構對摩擦溫升的影響及其作用機理，開展的理論與實驗研究結果。
《摩擦表面的熱接觸動力學問題與表面織構摩擦溫升研究》可作為摩擦熱力學及表面摩擦溫升領域研究者的參考書，也可為相關工程技術領域的研究人員提供基礎理論借鑒和數據參考。

目錄
第1章 緒論
1 1 研究背景及意義
1 2 摩擦磨損理論研究進展
1 3 粗糙表面接觸模型研究進展
1 4 摩擦溫升的研究進展
1 5 表面織構及其對摩擦學性能影響的研究進展
第1部分 摩擦表面接觸熱動力學研究
第2章 滑動粗糙表面的瞬態導熱研究
2 1 單對微凸體的瞬態接觸過程
2 2 微凸體接觸的統計學特徵
2 3 接觸熱導
2 4 准分形表面
2 5 宏觀有限元模型的邊界條件
2 6 本章小結
第3章 微凸體瞬態接觸過程中的接觸壓力及閃點溫度研究
3 1 接觸壓力的統計特性
3 2 閃點溫度
3 3 單對微凸體瞬態接觸導熱的數值分析
3 4 本章小結
第4章 相對運動對宏觀導熱的影響
4 1 接觸熱阻的理論分析
4 2 滑動粗糙表面間接觸熱導分析
4 3 滑動粗糙表面間宏觀導熱問題的有限元分析
4 4 本章小結
第2部分 表面織構的摩擦溫升研究
第5章 表面織構摩擦溫升實驗設計與試樣製備
5 1 技術路線與實驗方案
5 2 實驗方法與設備
5 3 試樣表面織構的製備
5 4 本章小結
第6章 表面織構影響摩擦溫升的實驗研究
6 1 試樣準備及實驗安排
6 2 實驗結果和討論
6 3 表面織構影響摩擦溫升的原因分析
6 4 本章小結
第7章 表面織構參數影響摩擦溫升的計算模擬
7 1 表面織構的摩擦溫升數值計算模型
7 2 表面織構參數對摩擦溫升的影響
7 3 表面織構影響摩擦溫升計算結果實驗驗證與機理探討
7 4 本章小結
第8章 不同摩擦工況下表面織構對摩擦溫升的影響
8 1 不同摩擦工況下表面織構的摩擦溫升計算
8 2 不同摩擦工況下表面織構影響摩擦溫升的機理
8 3 不同摩擦工況下表面織構摩擦溫升計算模型的實驗驗證
8 4 本章小結
附錄1
附錄2
參考文獻

前言/序言
本書聚焦于摩擦界面傳熱相關的若干關鍵科學問題，從宏觀和微觀兩方面研究摩擦過程中的接觸熱動力學行為規律及溝槽形表面織構對摩擦溫升和摩擦學性能的作用機理，內容涉及機械工程、力學和材料科學方面的相關理論與方法。
摩擦副表面的局部熱點以及高的接觸應力的存在是導致接觸表面產生破壞的主要原因。從微觀熱力學入手分析微凸體在滑動接觸過程中的溫度、壓力等變化規律，對於研究摩擦過程中摩擦副表面性質的變化、摩擦磨損的微觀熱力學行為以及摩擦副間的宏觀導熱等具有非常重要的意義，研究結果將會進一步豐富摩擦與磨損的基礎理論。
摩擦過程中，在相互接觸表面形成局部熱源，熱量以熱傳導的方式由表層向接觸界面的四周和內層擴散，並在摩擦副中形成一個非穩態的溫度場。熱量不斷積累使溫度在短時間內迅速升高，導致接觸表面的化學活性增加及材料機械性能改變，促使摩擦區域的微凸體變形和微裂紋擴展，使摩擦副表面發生開裂與破損，加速磨損。因此，研究摩擦熱效應並通過技術手段減輕摩擦熱效應的不良影響，降低摩擦溫升，對有效減少磨損失效和降低能量損耗具有重要意義。
表面織構（surface texture）又稱表面圖形化，是指利用一定的加工技術，在摩擦副表面加工出具有一定幾何形貌、尺寸和分佈的圖案，以改變表面的接觸及潤滑狀態，改善摩擦學性能的一種表面改性技術。研究表面改性對摩擦溫升的影響，從節約能源、提高機械系統承載能力、延長服役壽命、增加機械可靠性和提升機械效率等方面考慮，將具有重要的理論價值和實際應用需求。表面改性的方法眾多，表面織構是其中常用的方法之一。本書將研究表面織構對摩擦溫升的影響規律及其作用機理，研究成果將為進一步改善摩擦副的摩擦溫升、提高摩擦副的磨損壽命提供理論和工程實際參考。
本書第1∼4章及附錄由劉雨薇撰寫，第5∼8章由武偉撰寫。此外，感謝華為機器有限公司的葉福浩為本書提供的參考資料及進行的輔助工作。本書受「中央高校基本科研業務費專項資金」（2020YQJD04）資助。
在撰寫本書的過程中，著者參考和引用了許多文獻資料，在此向相關專家學者表示感謝。由於著者水平和能力有限，本書的內容難免有不足之處，希望讀者給予批評指正。