导读:本文包含了粘着接触论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:D-H模型,JKR模型,剪切剥离,滚动摩擦
粘着接触论文文献综述
闫继峰[1]（2017）在《考虑切向载荷的粘着接触模型研究》一文中研究指出粘着接触与摩擦广泛存在于工程实践和日常生活中并具有重要意义,如微机电系统的粘着失效、仿生胶带等。尽管法向载荷下的粘着接触问题已得到较为广泛且深入的研究,但是粘着接触与切向载荷相互作用仍是个开放的问题。而且该问题的研究对于理解微纳米尺度下的摩擦与磨损行为具有重要意义。在滑动起始过程中,据接触物体在切向载荷下可能发生的滑动或滚动,本文开展了以下内容的研究:首先本文研究了圆柱体在切向载荷分量下的粘着接触问题,建立了广义的二维双赫兹(D-H)模型。其中在法向载荷下,接触界面的法向面力分布与传统D-H模型一致,即界面可分为粘着区和接触区,面力可看作两组Hertz接触压力的迭加。而在切向载荷作用下,我们推广D-H模型,接触界面还存在切向内聚力区(与滑移区类似,但不完全相同)和切向接触区(与无滑区类似)。而且切向内聚力区的切向面力与其中法向接触压力成正比。切向接触区的切向面力则可由无滑条件得到。这样由模型所给出的面力不含奇异性。利用该模型进一步讨论了任意方向载荷作用下圆柱体接触尺寸与载荷间的关系,讨论模型的面力分布,并与相关实验结果进行了定性比较。本文还研究了微纳球体在切向载荷下的粘着接触问题,建立了相应的广义D-H模型。该模型与圆柱体粘着模型做了完全类似的处理。利用该模型,得到了球形颗粒在任意载荷下的粘着接触行为和面力分布,表明载荷的切向分量具有剪切剥离效应,并与相关实验结果进行了比较。本文建立了圆柱体的粘着滚动摩擦模型。将圆柱体的滚动起始处理为圆柱体与基底的斜粘着接触问题,结合考虑了接触前缘与后缘的粘着迟滞效应和粘着效应对滚动的影响,基于JKR模型,利用能量释放率与粘着能之间的平衡,得到了滚动起始相关的摩擦行为。通过数值计算,讨论了接触面两端粘着能差值(粘着迟滞)与滚动开始时的临界滚动角度和临界滚动摩擦力之间的关系。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01）
杨思维[2]（2014）在《粗糙圆柱表面粘着力学与微齿轮接触分析》一文中研究指出微齿轮是微机电系统(MEMS)中重要的零部件，其传动性能对微机电系统的整体性能有决定性影响。相对于宏观齿轮而言，由尺度效应引起的表面力将对微齿轮接触产生重要的影响，同时表面效应带来的微齿轮中的摩擦磨损问题显得十分突出。而目前微齿轮的研究主要集中在制造方面，对微齿轮的接触分析研究相对比较少。由于微齿轮的特殊性，不能直接把分析宏观齿轮的理论应用于微齿轮的研究，所以考虑表面力作用下的微齿轮接触分析是非常重要的。将微齿轮轮齿的接触简化为两个圆柱体之间的接触，考虑到在微观尺度下表面粗糙度对粘着力的影响，本文首次建立了粗糙圆柱表面之间的粘着接触力学模型，运用数值计算方法求得表面等效压力分布；并利用该模型对微齿轮轮齿之间的接触进行了分析，计算结果为微齿轮研究提供了理论依据。论文的主要研究工作如下：①分析了JKR和DMT两种粘着接触力学模型在卸载过程中的外载荷、接触半径和弹性位移的关系，同时分析了粗糙表面的微观形貌和GW粗糙表面接触模型。②假设表面微凸体顶点为半径相同的球形，并且顶点高度服从高斯概率分布，微凸体与平面之间的接触模型分别采用JKR和DMT粘着接触模型，同时考虑了表面之间的整体变形，分别建立了用于软硬材料的粗糙圆柱表面之间的粘着接触模型。③运用修正Newton-Raphson迭代法求解离散化的压力方程和间隙方程，计算出了圆柱表面的等效压力分布和无量纲接触半宽随外载荷变化曲线，并求出了接触分离力，同时与传统的接触模型进行了对比，分析了表面粗糙度、弹性模量和圆柱半径对表面粘着力的影响。④分析了微齿轮的加工工艺与表面特征，以及微齿轮啮合过程中的载荷分配问题，利用之前建立的粗糙圆柱表面粘着接触力学模型，对软硬材料微齿轮之间的粘着接触问题进行了研究，得出了表面力作用下微齿轮轮齿表面的接触状况，并提出了判定微齿轮粘着失效与减小轮齿表面粘着力的方法。(本文来源于《重庆大学》期刊2014-05-01）
赖添茂[3]（2014）在《基于接触几何的微纳米尺度下的粘着研究》一文中研究指出随着微纳米装置和仪器的快速发展，微纳米尺度下的粘着变得越来越重要。小尺度的机械系统有较高的表面积-体积比，所以更多地受到表面效应而非惯性效应的影响。粘着力是微机电系统(MEMS)在制造和使用中失效的一个主要原因。MEMS的进一步实用化和微型化，都迫切地需要研究和控制粘着力。本文在接触几何的基础上，建立了单峰接触粘着模型，利用原子力显微镜研究了两表面间的粘着、特殊结构表面的粘着和类金刚石膜的减粘效应。本文的主要研究内容如下：（1）精确的接触几何对于粘着的量化计算至关重要，为此本文建立了单峰接触粘着模型。在粗糙峰和随机表面光滑性假设的基础上，通过微分几何曲面论获得每一点的主曲率。在曲面当前点的一级近似下，把曲面与粗糙峰的接触等价地转化成一个刚性平面和弹性椭圆抛物面间的接触。这种转化保持了原有的接触区间隙和弹性变形性质。随后，通过连续介质接触力学理论和Hamaker方法，用数值方法来求解曲面上每一点的接触面积和粘着力。最后本文给出了两个算例，说明模型在一定程度上是可行的。（2）为了研究两平面间的粘着和避免针尖磨损，本文采用针尖直径约为1.7μm的平头探针。实验采用的样品是硅片、石英和蓝宝石。实验分别在潮湿的空气中、高纯干燥氮气中(手套箱中)、蒸馏水中和氯化钾溶液中进行。研究表明，真实接触面积只占表观接触面积的很小一部分。热力学表面自由能并不能预测两表面间粘着力的大小。用原子力显微镜测量粘着力的稳定性和重复性取决于样品特征、测量参数和环境。不同环境下，对粘着力有影响的相互作用和因素有所不同，各相互作用和因素之间相互耦合决定了最终的粘着力。（3）为了研究温度对粘着的影响，实验采用的接触几何是平面与粗糙表面的接触。实验分别在潮湿的空气中和高纯干燥氮气中进行。样品温度从30°C变化到200°C。结果表明，200°C以内的温度对探针微悬臂的法向弹性系数的影响基本可以忽略。在这个温度范围内，每一温度下的粘着力分布都是正态的。在高纯干燥氮气中，粘着力随着温度的升高而持续下降。但在潮湿的空气环境下，随温度的升高，粘着力先增大，在约100°C时达到最大值，接着开始下降。在下降的过程中，开始较为缓慢，在150°C附近，粘着力急剧下降，并在高温区保持较平稳的状态。（4）在潮湿的空气中和高纯干燥氮气中，我们研究了尖探针、平头探针和小球探针与周期性绝缘表面接触时的粘着行为。结果表明：粘着行为极大地依赖于接触几何、表面形貌和环境，并且这叁个因素是共同作用来决定最终的粘着力的。在同一点的多次测量中，多峰接触时的粘着力都出现了分层的现象。在手套箱中不除静电的情况下和在空气中，粘着力在各层逐渐增加，并有层间跳跃的现象。粘着力的增加起因于静电荷的积累和毛细弯月面半径的增大。静电荷只有在接触-分离之后才增加，并且具有累加效应，当达到饱和后，粘着力将表现得平稳。在手套箱中除静电的情况下，粘着力各层的变化不大。在利用小球探针时，我们还发现粘着来源的不同会导致同一点粘着力在区间段上的波动情况不同。具体情况是：有静电时，波动较小；去静电时，波动最大；空气中，波动最小。（5）在空气中和高纯干燥氮气中，基于不同的接触几何，我们研究了掺杂金属的类金刚石(DLC)膜的减粘效应。结果发现，在不同的接触几何和环境下，DLC膜都可以有效地减小粘着力和磨损。粘着力的减小原因是表面能的降低和DLC膜对水的接触角的增大。粘着力的减小幅度与接触几何、DLC膜的粗糙度、与DLC膜配对的材料特性和所处的环境都密切相关。并且，这些因素是共同作用来决定最后的粘着力减小幅度的。(本文来源于《华南理工大学》期刊2014-04-12）
佟瑞庭,刘更,刘岚,于城蛟[4]（2011）在《微/纳尺度粘着滑动接触的多尺度分析》一文中研究指出采用分子动力学与有限元耦合的多尺度方法,求解二维刚性圆柱表面压头与弹性平面的微/纳尺度粘着滑动接触问题,通过与全分子动力学模拟结果的比较验证了多尺度方法的有效性。对压头半径、滑动速度、下压深度以及是否考虑粘着效应等对滑动接触性能的影响进行了全面研究,通过不同条件下摩擦力及接触力分布的比较,揭示了上述各参数对粘着滑动接触的影响规律。在本文研究范围内,压头滑动过程中,摩擦力存在周期性波动,压头的半径越大,表面摩擦力越大,摩擦力随压头下压深度的增大而增大,低速滑动范围内,滑动速度对摩擦力几乎没有影响,考虑粘着效应时摩擦力大于忽略粘着效应的情况,且出现了粘着滞后现象。(本文来源于《计算力学学报》期刊2011年03期）
何清,刘更,佟瑞庭[5]（2010）在《二维多粗糙峰粘着接触问题的有限元分析》一文中研究指出应用Barquins理论的圆柱体粘着接触理论和Maugis-Dugdale模型以及有限元方法分析了圆柱形粗糙峰的刚性粗糙表面与半无限弹性表面的二维微观粘着接触问题。研究了粗糙峰间距,粗糙峰曲率半径和外载荷等参数对金属材料微观粘着接触问题接触压力和接触区域von Mises应力分布的影响。结果表明,在零载荷下,改变粗糙峰间距对于粘着接触没有影响,而改变曲率半径则影响较大。在外载荷作用下,改变粗糙峰间距和曲率半径均会影响粘着接触的压力分布和应力分布。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2010年10期）
雷海东[6]（2010）在《纳米级粗糙表面粘着接触行为的分子动力学模拟》一文中研究指出在宏观世界中,两个或两个以上的物体通过局部边界相互接触而实现力或运动传递的问题称为接触问题,它是摩擦学研究的重要分支之一,是分析摩擦磨损和润滑问题的基础。接触问题广泛存在于现实生活的众多领域,微/纳接触问题已经成为严重制约MEMS技术发展的关键性问题。MEMS接触面通常都比较光滑,当微表面静止接触或两表面间隙处于纳米量级时,由于表面粘附力使其两表面接触在一起,产生了高摩擦、高磨损,这不仅使微器件的性能受到严重影响,还会导致动作失效,而且在微构件的制造中,是造成废品的重要因素之一,直接导致MEMS的一次成功率降低,成本增大。为了搞清楚纳米接触的实质,并建立正确的理论体系尤其是更接近真实表面的粗糙表面接触的理论,对MEMS器件的设计与制造的过程中涉及的一些现象如粘附失效、摩擦、磨损等做出合理的解释,并用之来指导MEMS器件的设计与制造,提高产品的性能,合格率,制造新产品,本论文通过分子动力学(Molecular Dynamics)方法,以金刚石为例,采用Tersoff势研究了刚性光滑表面球体探头与弹性基体的粘着接触过程,论证了宏观接触模型是否适用于预测纳米尺度接触行为。结果表明小载荷范围内,粘附力影响接触行为,载荷—接触面积关系与COS一致,大载荷范围内,接触行为由材料的体相性质决定,与Hertz理论相一致。同时,我们通过W-M函数有效的表征分形粗糙表面,采用Tersoff势研究了具有不同分形维数的分形粗糙表面的刚性球体探头与弹性基体的粘着接触过程,初步探讨了表面形貌对粘着特性的作用与影响,分析了不同分形维数下载荷与接触位移、接触面积的关系。结果表明,粗糙形貌对载荷、位移曲线的影响,与光滑时的粘附作用类似,分形形貌仅在小载荷范围内产生影响,而在大载荷范围内,载荷、位移曲线由材料的体相性质决定。真实接触面积与载荷存在线性关系,与G-W模型定性地一致。(本文来源于《重庆大学》期刊2010-05-01）
刘媛,张向军[7]（2009）在《纳米级动态粘着接触的有限元模型与仿真》一文中研究指出对纳米级动态粘着接触过程进行仿真,是为了研究微纳米尺度的机电系统(如MEMS)中所存在的纳米级表面接触和摩擦,对系统进行减粘附设计。利用商用有限元分析软件ANSYS建立的纳米尺度的动态粘着接触模型,采用原子间Len-nard-Jones作用势函数来描述表面力,用数值求解的方法来描述基本球-盘模型的接触-分离行为,最终得到接触过程的力-位移曲线和粘着接触的分离点和粘着力的大小。将有限元粘着接触模型仿真所得结果与常用的接触模型(DMT模型、JKR模型)解析解对比,证明了有限元粘着接触模型的适用性。由于有限元模型不受接触副几何形状和材料性质的限制,可以进一步对表面形貌修饰后的粘性接触过程和多峰粘着接触过程进行仿真。(本文来源于《计算机仿真》期刊2009年04期）
王乐锋[8]（2008）在《微构件粘着接触模型和基于粘着力的微操作方法研究》一文中研究指出随着人们对众多工业产品小型化、集成化的不断需求,微操作技术日益凸现其重要性,在微电子工程、精密制造、生物工程等诸多领域均具有广阔应用前景。微纳米技术近年来的快速发展,推动着各类功能化的微器件在多种微操作系统中应用;另一方面,制造组件更加微小、功能更加集成的微光机电系统也对微操作技术提出了更高的要求。由于尺度效应作用,在微米尺度下各种表面粘着力的作用开始占据主导地位。粘着力常会干扰微操作过程,影响微操作的可靠性和高效性,制约着微操作技术的推广应用。本文针对上述问题,结合国家杰出青年基金项目和国家高技术研究发展计划项目,对微操作中构件间的粘着机理和粘着接触模型进行研究,并基于所建立的模型,研究基于粘着力控制的微操作方法。针对微操作中构件间广泛存在的粘着现象,从尺度效应着手,在分析原子和分子间作用力的基础上,获得微操作中各种粘着作用力的机理和特性。在此基础上,分析了在进行微操作工具优化设计和路径规划时考虑粘着现象的方法,并以简化的典型微构件操作配置为例,研究了微构件间范德华作用力的近程作用特性和毛细作用力的环境依赖性。粘着现象是多种作用力共同作用的结果,而每种作用力具有不同的特征。为了定量认识微操作中构件之间的粘着作用力,必须对各种粘着力进行分别分析。本文考虑到实际微构件操作中的配置,重点研究了微构件之间的范德华粘着力和微构件之间的毛细作用力。针对实际表面均不是理想光滑表面的特点,采用分形几何描述对粗糙表面建模,基于单微突体的粘着接触模型建立粗糙表面间的粘着接触模型,并在此基础上分析影响范德华粘着作用力的各种因素。分析结果表明,随着粗糙表面分形维数变大,粗糙表面间的粘着力显着增加;随着分形粗糙度参数的增大,粗糙表面间的粘着力减小;随着固体材料弹性模量增大,粗糙表面间的粘着力减小;随着两表面间粘着能的增大,粘着力急剧增大。另外,基于圆形轮廓近似建立了微构件之间的毛细作用力模型。与基于Laplace方程的复杂数值模型比较结果显示,所建立的模型在构件间距离较小时,具有较高的精度。分析表明:在微观尺度表面张力通常对毛细作用力具有不可忽略的贡献;弯月面轮廓半径对毛细作用力具有重要影响,液体在两微构件上的接触角及构件几何形状也会影响毛细作用力。针对常规微夹持工具和真空吸附式作业工具的不足,考虑到微尺度下粘着力的主导地位,提出了基于粘着力控制的微操作方法。拾取和释放操作中分别需要增强和减弱操作工具和微构件之间的粘着力,为此提出利用粘弹性材料工具通过速度控制改变粘着力,从而实现微构件拾取和释放操作。在微构件转移过程中,依靠粘着力大于重力的特性保持工具和微构件的相对位置。为了可靠释放,提出了利用毛细作用力控制液体种类和体积的方法执行微构件释放操作。为了验证所建立的相关模型和提出的基于粘着力的微操作方法,进行了系列的实验研究。首先测量了粘弹性材料工具和微构件之间的粘着力,表明了其相对于重力的主导地位。其次验证了粘弹性材料工具和固体材料之间的粘着迟滞作用,说明了可以利用运动速度控制执行微构件操作。另外测量了微构件之间的毛细作用力,验证了所提出的毛细作用力模型的正确性。最后,进行了基于粘着力控制的微操作实验,验证了所提出的基于粘着力控制执行微操作任务的有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-09-01）
冯丽,谢沛霖[9]（2007）在《基于分形几何的表面微观形貌模拟及粘着弹性接触计算研究》一文中研究指出基于Ausloos和Berman提出的推广的W-M函数对具有分形特征的粗糙表面进行仿真模拟,分析了函数中与尺度无关的特征参数对表面微观形貌的物理意义。同时,基于Yan和Maugis的理论研究,用模拟的分形表面建立了考虑表面效应的弹性接触模型,通过数值方法对整个过程进行迭代求解,得到了两接触面在不同的接触条件下各个接触斑点上的载荷分布和真实接触面积以及接触斑点的数量和尺寸。由于真实接触面积的尺寸敏感地反应表面微观几何形貌的变化,因此该方法为研究粘着机制和减小微尺度粘着效应提供了思路。(本文来源于《润滑与密封》期刊2007年06期）
朱世俊,刘更,刘天祥[10]（2007）在《纳米圆柱体与平面粘着接触的分子动力学模拟》一文中研究指出用分子动力学方法模拟了不同半径的刚性圆柱体压头与弹性基体的粘着接触过程。给出了接触力、静态结构因子及压头与基体最小间隙随压头位移的变化关系,以及接触区域的von Mises应力分布。结果表明,在突跳接触与接触分离时,随着压头尺寸的增大,粘着滞后现象越明显。高应力区出现在接触区域两边,且当压头半径减小时,von Mises应力随着压入深度的增大而迅速增大,说明粘着力对小尺寸压头的接触过程影响较大。(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2007年03期）
粘着接触论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
微齿轮是微机电系统(MEMS)中重要的零部件，其传动性能对微机电系统的整体性能有决定性影响。相对于宏观齿轮而言，由尺度效应引起的表面力将对微齿轮接触产生重要的影响，同时表面效应带来的微齿轮中的摩擦磨损问题显得十分突出。而目前微齿轮的研究主要集中在制造方面，对微齿轮的接触分析研究相对比较少。由于微齿轮的特殊性，不能直接把分析宏观齿轮的理论应用于微齿轮的研究，所以考虑表面力作用下的微齿轮接触分析是非常重要的。将微齿轮轮齿的接触简化为两个圆柱体之间的接触，考虑到在微观尺度下表面粗糙度对粘着力的影响，本文首次建立了粗糙圆柱表面之间的粘着接触力学模型，运用数值计算方法求得表面等效压力分布；并利用该模型对微齿轮轮齿之间的接触进行了分析，计算结果为微齿轮研究提供了理论依据。论文的主要研究工作如下：①分析了JKR和DMT两种粘着接触力学模型在卸载过程中的外载荷、接触半径和弹性位移的关系，同时分析了粗糙表面的微观形貌和GW粗糙表面接触模型。②假设表面微凸体顶点为半径相同的球形，并且顶点高度服从高斯概率分布，微凸体与平面之间的接触模型分别采用JKR和DMT粘着接触模型，同时考虑了表面之间的整体变形，分别建立了用于软硬材料的粗糙圆柱表面之间的粘着接触模型。③运用修正Newton-Raphson迭代法求解离散化的压力方程和间隙方程，计算出了圆柱表面的等效压力分布和无量纲接触半宽随外载荷变化曲线，并求出了接触分离力，同时与传统的接触模型进行了对比，分析了表面粗糙度、弹性模量和圆柱半径对表面粘着力的影响。④分析了微齿轮的加工工艺与表面特征，以及微齿轮啮合过程中的载荷分配问题，利用之前建立的粗糙圆柱表面粘着接触力学模型，对软硬材料微齿轮之间的粘着接触问题进行了研究，得出了表面力作用下微齿轮轮齿表面的接触状况，并提出了判定微齿轮粘着失效与减小轮齿表面粘着力的方法。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
粘着接触论文参考文献
[1].闫继峰.考虑切向载荷的粘着接触模型研究[D].天津大学.2017
[2].杨思维.粗糙圆柱表面粘着力学与微齿轮接触分析[D].重庆大学.2014
[3].赖添茂.基于接触几何的微纳米尺度下的粘着研究[D].华南理工大学.2014
[4].佟瑞庭,刘更,刘岚,于城蛟.微/纳尺度粘着滑动接触的多尺度分析[J].计算力学学报.2011
[5].何清,刘更,佟瑞庭.二维多粗糙峰粘着接触问题的有限元分析[J].机械科学与技术.2010
[6].雷海东.纳米级粗糙表面粘着接触行为的分子动力学模拟[D].重庆大学.2010
[7].刘媛,张向军.纳米级动态粘着接触的有限元模型与仿真[J].计算机仿真.2009
[8].王乐锋.微构件粘着接触模型和基于粘着力的微操作方法研究[D].哈尔滨工业大学.2008
[9].冯丽,谢沛霖.基于分形几何的表面微观形貌模拟及粘着弹性接触计算研究[J].润滑与密封.2007
[10].朱世俊,刘更,刘天祥.纳米圆柱体与平面粘着接触的分子动力学模拟[J].西北工业大学学报.2007