基于分子動(dòng)力學(xué)的PTFE材料摩擦磨損分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）是織物自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承的潤(rùn)滑劑。在關(guān)節(jié)軸承工作時(shí)，織物襯墊中的部分PTFE轉(zhuǎn)移到軸承內(nèi)圈上，形成PTFE與PTFE的摩擦副，起到了降低軸承的摩擦系數(shù)和磨損率的作用，同時(shí)PTFE的磨損壽命又直接影響著軸承壽命，所以研究PTFE的摩擦磨損對(duì)織物襯墊關(guān)節(jié)軸承有著重要意義。
　　前人對(duì)PTFE的摩擦學(xué)性能研究多采用宏觀試驗(yàn)方法，本文從微觀角度出發(fā)，應(yīng)用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法對(duì)

2、PTFE材料進(jìn)行微觀磨損分析以及宏觀試驗(yàn)研究。主要內(nèi)容有：應(yīng)用Materials Studio軟件建立PTFE模型，通過(guò)模擬PTFE模型的玻璃化轉(zhuǎn)變過(guò)程、原子徑向分布情況，驗(yàn)證了模型的可靠性；模型導(dǎo)入LAMMPS程序，模擬了PTFE體系的原子徑向分布情況和彈性模量，驗(yàn)證了相關(guān)分子動(dòng)力學(xué)參數(shù)設(shè)置的合理性。針對(duì)PTFE體系的微觀摩擦磨損性能研究，建立了PTFE/PTFE的微觀摩擦副模型，分析了模型的能量損耗形式，應(yīng)用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法研究了

3、法向載荷、滑行速度等工況對(duì)PTFE/PTFE摩擦副的摩擦系數(shù)和磨損深度的影響，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)和微觀摩擦動(dòng)畫(huà)研究了PTFE摩擦磨損情況，得到隨著PV值（P法向載荷、V滑行速度）增大微觀摩擦過(guò)程更加劇烈，磨損深度增加；而摩擦系數(shù)隨著法向載荷的增大而減小，隨著摩擦速度的增大而增大。
　　在與微觀模擬相同的工況下，應(yīng)用UMT摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)GCr15/PTFE摩擦副及PTFE/PTFE摩擦副的摩擦磨損性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得到了不同工況下的摩