扭动微动运行和损伤机理的基础研究

扭动微动是指在交变载荷下接触副间发生往复微幅扭动的相对运动，也是微动的4种基本运动模式之一，至今研究尚不系统，缺乏对其运行和损伤机理的认识。本研究在已实现扭动微动的试验台上，将对不同材料配副，在法向载荷、扭动角度幅值和扭动角速度等不同参数下系统地进行试验，建立其运行工况微动图；结合微观分析，建立其材料响应微动图，并研究第三体的行为、微动白层的形成及演变、材料磨损与局部疲劳之间的竞争关系等；结合对点接触方式的扭动微动的力学分析和数值模拟，揭示该微动模式的损伤机理；研究典型涂层与表面改性层抗扭动微动损伤的效果，深化对损伤机理的认识，并为其防护提供指导。本研究不仅具有探索未知领域的科学价值，促进微动摩擦学基础理论的深化，而且本研究有重要工程应用背景，对人工心脏瓣膜、人造关节、机车车辆心盘和轮轴等众多关键零部件的微动损伤防护有重要工程应用价值。