球型颗粒填充聚合物基复合材料有效导热系数的研究 2007.pdf

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以刀年月第八届全国摩擦学大会论文集

式中表示导热系数,、分别表示复合材料端面摩擦条件下三层复合材料温度场的模拟
和纯金属。在模拟试样的温度场分布中,试样为圆形,直径
渗透层中导热系数的平均值可由下列公式求出,厚吻。产生的热量主要是通过上试样磨

,,
·‘头与材料接触的摩擦表面接触面为圆环形圆环
去内外直径分别为咖、,这部分的边界条件为施

,,
,凡‘,一‘兀冲加热流密度圆环内由于被上试样封闭设置为绝热
状态,圆环以外的部分满足对流条件。载荷为、
把过渡层分成五等份,根据式可以得到各层磨头转速、摩擦系数。模型简化为轴对
的导热系数。称模型,应用软件求的试样的二维温度场分布。

图三层复合材料各层的温度分布情况

一

从有限元计算结果中,可以得到非常丰富的温度
场分布和变化信息。如图所示为三层复合材料分钟
洲
,尸一
时温度分布等温图从图中我们可以看到在摩擦圆环

,的
处温度最高达到℃温度是随着离摩擦区域贬‘巴︺。﹄
的距离越来越远而逐渐下降的。在复合材料层中的温
度下降幅度很大,在复合材料层上产生最低温度为
加一·
,一帕
℃这也与实际相符合复合材料的导热性能一

。
一般都很低图为三层复合材料在实验条件下底面即肠
一
中心点处温度的模拟值与实测值。由于实验台周围温

,,
度比较低摩擦产生的热量一部分散失到试样周边图圆环处节点温度变化的实验值与模拟值对比
所以刚开始摩擦的几分钟内实验测得的温度略低于模
拟计算的温度随着摩擦时间越长摩擦产生的热不易
传到空气中去,就使得测量值高于计算值,但两者吻结论
合较好。本文通过对填充聚甲醛基复合材料的结

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年月第八届全国摩擦学大会论文集

构分析,建立了计算其导热系数的模型。用两种不同【】金卓仁,程继贵,夏永红,刘鸿志梯度自润滑滑动轴承
的方法分别计算了模型的导热系数,并且对两种计算的研制机械工程学报,,一

。
结果进行比较,发现这两种计算结果吻合比较好得,
到在时计算最接近,并结合实际情

,
况以内层为巧三层复合材料为研究,一,一
对象,其有效导热系数为两种计算结果的平均值,对【姚忡鹏,王端军【」。传热学北京北京理工大学出版
三层复合材料传热情况进行模拟,结果发现温度分布社,
与实验实测值吻合比较好,说明提出的两种导热系数【叶宏,徐斌,王军,叶暖强,庄双勇陶瓷微球填充型隔

。
的计算方法有一定的科学性热涂料的有效导热系数【中国科学技术大学学报,,
在滑动轴承的轴套三层复合材料的表层聚甲一
醛中添加一定的颗粒,不仅可以提高其润滑特性,】梁基照,李锋华。中空微球复合材料传热的有限元分

。
而且还能得到好的导热特性,有利摩擦热的释放从析〕橡胶工业,,一
计算结果看添加的能使复合材料导热系】张朝晖,范群波,刘颖等热分析教程与实例

。
数提高解析【〕北京中国铁道出版社,

,,
,考文做陈则韶钱军叶一火复合材料等效导热系数的理论推
【】彭旭东,曾群锋聚醚醚酮基复合材料的热性质和物理性算〔中国科学技术大学学报,,一
质预测及其摩擦销三维温度场的数值模拟〔摩擦学学【】徐鸿雁,魏锦,胡献国,徐玉福钢背铜塑自润滑材料
报,,一端面摩擦条件下的二维稳态热分析〔,轴承,,

,
【李侃社王琪聚合物复合材料导热性能的研究【高一

分子材料科学与工程,一

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