磨料磨损

磨料磨损属于摩擦学范畴，涉及物理、化学、力学、材料与机械多学科的知识。磨料磨损对工农业生产和人类活动除造成巨大的经济和材料损失外，利用其有利的方面，还可帮助人类进行生产和生活。如何抵抗磨损和有效利用磨损，已成为科学家和工程师的一项重要任务。为此，本书从列举磨料磨损的应用实例开始，重点论述磨损力学、磨料表征、二体磨料磨损原理、三体磨料磨损原理、纳米尺度磨料磨损，以及磨料流加工的基本规律。这些内容是作者几十年来研究成果的归纳与总结。理论上，本书涉及部分力学、物理、材料、计算方法等基础知识在磨料磨损中的应用，如接触力学、疲劳理论、有限元方法、蒙特卡罗(MonteCarlo)方法、分子动力学等。作者期望运用这些知识对磨料磨损过程的本质有一个初浅的理解，也希望借助本书能够给研究工作者与现场工程师提供新的工作思路和帮助。本书可供从事磨料磨损理论的研究人员、机械设计师、现场工程师参考，也可作为高等院校相关专业研究生的参考用书和教材。

前言
第1章概论
1.1磨料磨损的定义和分类
1.2人类运用和抵抗磨料磨损的简史
1.3磨料磨损的工业应用实例
1.4磨料磨损研究的价值
参考文献
第2章磨损力学简介
2.1磨损过程的弹性接触
2.2磨损过程的弹塑性接触
2.3磨损过程的疲劳与损伤
参考文献
第3章磨料几何形状的表达
3.1引言
3.2关于磨料特性描述的思考
3.3磨料外形的频域模型
3.4磨料外形频域描述的试验方法
3.5磨料外形频域描述的计算方法
3.6磨料外形频域描述的计算结果和讨论
参考文献
第4章二体磨料磨损
4.1材料二体磨料磨损的机理
4.1.1微观切削磨损机理
4.1.2低周疲劳磨损机理
4.1.3微观断裂(剥落)机理
4.1.4磨料磨损的影响因素
4.2二体磨料磨损的经典模型
4.2.1Archard模型
4.2.2Rabinowicz的单颗粒切削模型
4.2.3Moore模型
4.2.4Garrison-Garriga模型
4.2.5ZumGahr模型
4.2.6Jacobson等的统计模型及Jiang等的修正
4.2.7Halling-Finkin模型
4.2.8Sundararajan的塑变模型
4.3材料力学性能和二体磨料磨损试验
4.3.1单轴拉伸试验
4.3.2单磨料划痕试验
4.3.3销盘二体磨料磨损试验
4.4磨料表面的生成
4.4.1磨料模型的构建
4.4.2磨料参数分布的确定
4.4.3磨料面的生成
4.5磨损因子估计的有限元方法
4.5.1Azarkhin-Boklen脊形貌曲线拟合方程
4.5.2磨料磨损过程的有限元法模拟
4.5.3三维有限元方法模拟结果
4.6材料二体磨料磨损的计算机预测
4.6.1数值计算模型的原理
4.6.2犁沟与变形脊的形貌处理
4.6.3材料线磨损率的计算
4.7考虑磨料统计规律时材料磨损的预测
4.7.1磨损因子fab与压深曲线拟合方程
4.7.2考虑磨料尺寸统计分布的材料二体磨料磨损模拟
4.7.3二体磨料磨损中磨料的“尺寸效应”
参考文献
第5章三体磨料磨损中磨料的运动方式
5.1材料三体磨料磨损机理
5.2磨料运动方式的直接观察
5.2.1单颗粒三体磨料磨损的试验装置和试验方法
5.2.2磨料颗粒运动方式的观察及摩擦系数的测定
5.3磨料运动方式的判据
5.4磨料运动方式判据的验证
5.5磨料运动方式的预测
5.6椭球磨料的运动方式
5.6.1接触表面压入区域的等效圆方法
5.6.2对石塚镇夫模型的修正
5.6.3磨损参数对椭球形磨料运动方式的影响
5.7多边形磨料的运动方式
5.7.1基于椭圆截面的多面体磨料外形的构建
5.7.2随机多面体磨料外形的构建
5.7.3多面体磨料表面压入深度的计算
5.7.4多面体磨料运动方式的判定实例
参考文献
第6章三体磨料磨损中的塑变和切削磨损
6.1三体磨料磨损的试验规律
6.1.1试验装置和试验方法
6.1.2磨程对磨损的影响
6.1.3金属硬度对磨损的影响
6.1.4磨损面和磨屑形貌观察
6.1.5讨论
6.2三体磨料磨损磨痕的统计规律
6.2.1表面磨痕的统计模型
6.2.2试验装置和试验方法
6.2.3试验参数的确定
6.2.4表面磨痕统计的试验依据
6.3三体磨料磨损中的切削磨损
6.3.1表面粗糙度的影响
6.3.2磨料颗粒尖锐度的影响
6.3.3金属硬度的影响
6.3.4短程磨损中金属切削磨损概率
6.4三体磨料磨损中切削磨损的模拟
6.4.1模拟试验的依据和技术路线
6.4.2模拟过程
6.4.3模拟结果
6.5三体磨料磨损中的塑性变形磨损
6.5.1试验方法
6.5.2试验结果和讨论
6.5.3塑变磨损的数学模型
6.6三体磨料磨损的物理模型
6.6.1磨损物理模型的提出
6.6.2金属硬度与磨损体积关系的解释
6.6.3模型的试验验证
参考文献
第7章三体磨料磨损的计算机模拟
7.1低周疲劳的基本概念和计算方法
7.2拉伸试验
7.3使用近似圆球形磨料的三体磨料磨损试验
7.3.1磨料颗粒分布测定试验
7.3.2试验的方法及测量
7.3.3磨料颗粒分布的确定
7.3.4磨料磨损试验
7.3.5试验结果及分析
7.4模拟的基本假设和MonteCarlo方法
7.4.1[0-1]均匀分布的伪随机数的生成和检验
7.4.2正态分布N(μ,σ2)及(a,b)区间均匀分布伪随机数的产生
7.4.3模拟过程的基本假设
7.5关于磨料的MonteCarlo模拟
7.5.1磨料参数的选取及确定
7.5.2打靶法生成磨料面
7.6磨料运动方式及变形脊的确定
7.6.1磨料运动方式的判定
7.6.2滑动磨料颗粒滑动对象的判定
7.6.3滑动磨料的磨损处理
7.7材料塑性变形磨损量的计算
7.7.1滑动磨料塑变疲劳磨损
7.7.2滚动磨料的塑变疲劳磨损
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