1019 / 2023-02-09 17:19:42

环-环摩擦副沟槽形织构形状和面积率耦合优化研究

在滑动轴承、液压泵配流副等面接触摩擦副表面，加工适当的织构后可以产生流体动压润滑效应，提升摩擦副润滑性能。表面织构的形状和面积率对摩擦副摩擦学性能有显著影响，因此织构形状和面积率的设计显得尤为关键。基于遗传算法（GA）和序列二次规划算法（SQP）相结合的GA-SQP混合算法，建立了沟槽形表面织构形状和面积率耦合优化参数模型，当织构内润滑油发生空化时，使用质量守恒的JFO空化模型预测织构内的空化。以油膜承载力最大为目标对环-环摩擦副表面织构的形状和面积率进行了耦合优化。计算结果表明，相比于单因素优化，对表面织构形状和面积率进行耦合优化时，可以获得织构参数的全局最优解，并得到更大的油膜承载力；耦合优化得到的织构形状为平头V字形，面积率为40.4%。实验结果表明，在不同的实验条件下，采用耦合优化得到的织构，可以获得稳定连续的摩擦系数，且与光滑表面或其他织构参数相比，摩擦系数最低。