77 / 2021-05-18 15:55:47

滑动速度和干涉深度对氧化铝与铜滑动摩擦性能的影响：分子动力学模拟

超声电机是利用逆压电效应将定子微观振动通过摩擦耦合转换成转子宏观运动的一种新型微特电机。因此，摩擦界面的性能对超声电机的输出特性起着至关重要的作用，摩擦界面对其能量传递效率、机械输出扭矩和运行稳定性均有重要影响，而磨损直接决定了其使用寿命。本文采用分子动力学模拟方法研究了氧化铝（转子材料）与铜（定子材料）的摩擦性能，从原子尺度揭示了超声电机定转子之间的摩擦磨损机理。重点研究了滑动速度和干涉深度对Cu/Al₂O₃摩擦体系的影响。模拟结果表明，摩擦力和正压力都随着滑动速度和干涉深度的增加而增加；磨损率也随着干涉深度的增加而增加，黏着磨损机制主导了界面的磨损过程。本研究将为从纳米尺度上探索超声电机的磨损机理提供理论指导。