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基于粗糙表面分形表征新方法的结合面法向接触刚度模型 预览
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作者 孙见君 张凌峰 +2 位作者 於秋萍 嵇正波 马晨波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期212-217,256共7页
如何有效预测结合面的接触刚度,是机械结构设计研究的一个重要课题。结合面接触刚度模型主要分为基于统计学特征参数的和基于分形参数的两类。前者依赖于粗糙表面形貌的测量尺度,后者与测量尺度无关。然而,多数研究者在利用分形理论进... 如何有效预测结合面的接触刚度,是机械结构设计研究的一个重要课题。结合面接触刚度模型主要分为基于统计学特征参数的和基于分形参数的两类。前者依赖于粗糙表面形貌的测量尺度,后者与测量尺度无关。然而,多数研究者在利用分形理论进行建模时,以对应于微凸体接触面积a的尺寸l=a1/2作为微凸体基底尺寸描述微凸体初始轮廓,给出了错误的微凸体变形机制和结合面接触刚度模型。提出了一种基于D,G和最大微凸体高度的粗糙表面轮廓分形表征新方法,探讨了微凸体接触变形机制,建立了与测量尺度无关的粗糙表面接触力学分形模型,揭示了接触刚度的变化规律。研究表明:接触载荷可用表达式Fc=F(E,D,G,h,aL)描述;当结合面上的接触压力小于其屈服强度时,无论微凸体发生何种变形,结合面均因存在有弹性变形的接触点而具有一定的法向接触刚度。 展开更多
关键词 粗糙表面 结合面 接触刚度模型 分形
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实际晶体的生长机制 预览
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作者 闵乃本 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第9期1574-1583,共10页
实际晶体中的缺陷在生长过程中将减小乃至完全消除表面二维成核的势垒,成为永不消失的台阶源,对晶体生长动力学有重要影响。本文将总结本实验室在该领域中所完成的系统研究,从晶体缺陷所引起的结构变化和缺陷在表面露头处的原子组态出发... 实际晶体中的缺陷在生长过程中将减小乃至完全消除表面二维成核的势垒,成为永不消失的台阶源,对晶体生长动力学有重要影响。本文将总结本实验室在该领域中所完成的系统研究,从晶体缺陷所引起的结构变化和缺陷在表面露头处的原子组态出发,系统地讨论晶体生长的位错机制、层错机制、孪晶机制以及重入角生长和粗糙面生长的协同机制。 展开更多
关键词 位错 层错 孪晶 二维成核 亚台阶 粗糙面 平滑面 重入射角
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刚度连续、单调且光滑变化的粗糙界面法向弹塑性接触模型 预览
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作者 肖会芳 孙韵韵 徐金梧 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1343-1350,共8页
提出一种新的基于低阶椭圆曲线方程的微凸体法向弹塑性接触刚度模型。进一步基于粗糙表面形貌的Greenwood-Williamson统计模型和微凸体高度分布概率密度函数,推导整个粗糙界面接触刚度和接触载荷表达式,建立粗糙界面接触的总刚度模型,... 提出一种新的基于低阶椭圆曲线方程的微凸体法向弹塑性接触刚度模型。进一步基于粗糙表面形貌的Greenwood-Williamson统计模型和微凸体高度分布概率密度函数,推导整个粗糙界面接触刚度和接触载荷表达式,建立粗糙界面接触的总刚度模型,并将模型计算结果与实验测量结果进行对比分析。研究结果表明:该模型考虑粗糙界面的弹性变形、弹塑性变形和完全塑性变形接触状态,且同时满足不同接触状态之间微凸体的接触刚度、接触载荷和接触面积均连续、单调且光滑变化的条件,克服了以往模型存在的接触刚度非连续、非单调的缺点;本文建立的粗糙界面接触刚度模型有效。 展开更多
关键词 粗糙界面 接触刚度 弹塑性变形 统计学模型
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粗糙表面镁合金构件的缺陷定量检测方法研究 预览
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作者 孙楠 倪培君 《科技创新与生产力》 2019年第7期53-55,共3页
通过引入粗糙度变量对超声测量模型进行修正,并与定量曲线相结合,实现粗糙表面镁合金构件内部缺陷的定量检测。超声实验结果表明,该方法与传统方法相比,缺陷定量精度有较大提高,为粗糙表面镁合金构件缺陷检测的工程应用提供了参考。
关键词 镁合金 粗糙表面 无损检测 超声测量模型
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经编双面绒织物的疏水整理研究 预览
5
作者 李枫裕 陈慰来 陈梦颖 《现代纺织技术》 2019年第5期73-79,共7页
为赋予绒织物疏水性能,采用不同的工艺对经编双面绒织物进行疏水整理,以DTY(83.33 dtex)为原料,经过整经、织造、染色、起绒等工序设计经编双面绒织物,以SiO2构建粗糙结构,硅烷偶联剂水解液降低纤维表面张力。采用扫描电镜(SEM)、红外光... 为赋予绒织物疏水性能,采用不同的工艺对经编双面绒织物进行疏水整理,以DTY(83.33 dtex)为原料,经过整经、织造、染色、起绒等工序设计经编双面绒织物,以SiO2构建粗糙结构,硅烷偶联剂水解液降低纤维表面张力。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)等测试手段对其表观结构及改性效果进行研究,对织物的基本物理机械性能以及耐洗涤性能进行测试。结果表明:在纤维表面观察到粗糙结构的存在,同时在纤维表面出现了硅烷偶联剂烷基长链的伸缩振动峰,显示水解后的硅烷偶联剂成功吸附在织物表面;在两步法疏水整理中,采用HDTMS对织物进行疏水整理效果明显好于KH570;同时,质量分数3%HDTMS一步法整理织物又能获得更好的疏水效果;不同工艺整理的疏水织物经10次洗涤后水接触角有一定下降,耐久性有待进一步提升。 展开更多
关键词 双面绒 水接触角 硅烷偶联剂 粗糙结构 表面张力疏水
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Boundary element method (BEM) applied to the rough surface contact vs. BEM in computational mechanics
6
作者 Yang XU Robert L.JACKSON 《摩擦(英文版)》 CSCD 2019年第4期359-371,共13页
In the numerical study of rough surfaces in contact problem, the flexible body beneath the roughness is commonly assumed as a half-space or a half-plane. The surface displacement on the boundary, the displacement comp... In the numerical study of rough surfaces in contact problem, the flexible body beneath the roughness is commonly assumed as a half-space or a half-plane. The surface displacement on the boundary, the displacement components and state of stress inside the half-space can be determined through the convolution of the traction and the corresponding influence function in a closed-form. The influence function is often represented by the Boussinesq-Cerruti solution and the Flamant solution for three-dimensional elasticity and plane strain/stress, respectively. In this study, we rigorously show that any numerical model using the above mentioned half-space solution is a special form of the boundary element method(BEM). The boundary integral equations(BIEs) in the BEM is simplified to the Flamant solution when the domain is strictly a half-plane for the plane strain/stress condition. Similarly, the BIE is degraded to the Boussinesq-Cerruti solution if the domain is strictly a half-space. Therefore, the numerical models utilizing these closed-form influence functions are the special BEM where the domain is a half-space(or a half-plane). This analytical work sheds some light on how to accurately simulate the non-half-space contact problem using the BEM. 展开更多
关键词 boundary element method rough surface CONTACT HALF-SPACE HALF-PLANE Flamant SOLUTION Boussinesq-Cerruti SOLUTION
粗糙表面湍流润滑的随机模型
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作者 朱少禹 孙军 +4 位作者 李彪 张潇 苗恩铭 任燕平 朱桂香 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期71-79,共9页
目前粗糙表面的湍流润滑分析一般都采用各向同性粗糙表面的湍流润滑模型,但是该模型的适用范围过于狭窄,不适合用于处理具有方向性特征的粗糙表面湍流润滑问题。基于Christensen的随机层流润滑理论和零方程形式的滑动轴承湍流润滑理论,... 目前粗糙表面的湍流润滑分析一般都采用各向同性粗糙表面的湍流润滑模型,但是该模型的适用范围过于狭窄,不适合用于处理具有方向性特征的粗糙表面湍流润滑问题。基于Christensen的随机层流润滑理论和零方程形式的滑动轴承湍流润滑理论,推导提出了适用于粗糙表面径向滑动轴承湍流润滑分析的随机湍流润滑理论模型。该理论模型包含三部分:一维纵向粗糙表面径向滑动轴承的随机湍流润滑理论模型、一维横向粗糙表面径向滑动轴承的随机湍流润滑理论模型和各向同性粗糙表面径向滑动轴承的随机湍流润滑理论模型。应用提出的随机湍流润滑模型对均匀各向同性粗糙表面径向滑动轴承湍流润滑进行了分析,结果与相应的试验数据一致性良好。提出的随机湍流润滑理论模型可以方便地用于具有方向性特征的粗糙表面湍流润滑分析。此外,提出的随机湍流润滑理论模型不仅适用于径向滑动轴承,而且也适用于滑块和推力轴承等摩擦副机械零件的湍流润滑研究。 展开更多
关键词 流体动力润滑 湍流流动 粗糙表面 随机理论
车削粗糙表面形貌的小波频谱分析 预览
8
作者 安琪 索双富 +1 位作者 林福严 时剑文 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期96-102,117共8页
为解决分析过程中出现的频率混淆与错误频率产生的问题,对小波变换信号的频谱分析算法进行改进,采用自定义组合函数的方式验证改进算法的正确性与可行性。将信号处理的改进算法应用于车削表面形貌信号的处理,对表面形貌复杂信号进行频... 为解决分析过程中出现的频率混淆与错误频率产生的问题,对小波变换信号的频谱分析算法进行改进,采用自定义组合函数的方式验证改进算法的正确性与可行性。将信号处理的改进算法应用于车削表面形貌信号的处理,对表面形貌复杂信号进行频带划分,对各频带重构信号进行频谱分析,最终实现信号各频带信号的提取与表征。结合车削加工表面粗糙度形成的各影响因素,得到各频带信号与影响因素之间的对应关系,为改善车削加工表面的粗糙度提供了理论支持。 展开更多
关键词 车削加工 粗糙表面 小波分析 频谱分析 信号处理
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有限区域内测量粗糙表面反射率的新方法
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作者 陈夏渊 何浩松 +1 位作者 谭康豪 覃英宏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期963-969,共7页
介绍一种简单的新方法以实现对野外有限区域内粗糙表面反射率的测算,新方法的测量主要步骤有:1)在目标表面正上方约50 cm处正反安装2个太阳辐射仪;2)通过遮光罩限制下表面辐射仪接收到仅来自目标表面的反射量,并相应地记录入射太阳辐射... 介绍一种简单的新方法以实现对野外有限区域内粗糙表面反射率的测算,新方法的测量主要步骤有:1)在目标表面正上方约50 cm处正反安装2个太阳辐射仪;2)通过遮光罩限制下表面辐射仪接收到仅来自目标表面的反射量,并相应地记录入射太阳辐射和反射辐射;3)在目标区域表面上覆盖一张具有非选择性光谱且已知反射率的参照板,并记录入射太阳辐射和反射辐射。理论分析发现该方法可消除仪器阴影和周围环境变量的影响。对比ASTME1918-06规范计算结果表明新方法可通过测量有限范围内目标区域,如1 m~2正方形或直径1m等各种均质粗糙表面反射率并估算整体的反射率,具有操作简单、可靠、实用的特点。 展开更多
关键词 反射率 粗糙表面 遮光罩 ASTME1918-06
目标粗糙特性对主动照明信标波前探测的影响
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作者 赵旺 董理治 +2 位作者 杨平 许冰 王帅 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期245-252,共8页
建立了基于目标粗糙特性的主动照明信标数值计算模型,分析了目标粗糙特性对散射回波光强均匀性和波前均方根的影响,对比了不同目标粗糙程度下主动照明信标探测波前和点光源信标探测结果的差异,以及自适应光学系统校正效果。研究结果表明... 建立了基于目标粗糙特性的主动照明信标数值计算模型,分析了目标粗糙特性对散射回波光强均匀性和波前均方根的影响,对比了不同目标粗糙程度下主动照明信标探测波前和点光源信标探测结果的差异,以及自适应光学系统校正效果。研究结果表明:随着目标表面粗糙程度减弱,散射回波的波前均方根变大,主动照明信标和点光源信标探测波前结果差异增大,自适应光学系统校正效果下降。此外,增多照明光路数可以抑制弱粗糙表面时上行链路湍流对主动照明信标波前探测的影响。 展开更多
关键词 自适应光学 波前探测 主动照明信标 粗糙表面
粗糙壁面上水纳米液滴润湿性的分子动力学模拟 预览
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作者 王宝和 强伟丽 于志家 《河南化工》 CAS 2019年第9期24-29,共6页
采用分子动力学模拟技术,研究水纳米液滴在粗糙壁面上的润湿性,探讨壁面形貌、柱高和相面积分数对接触状态和接触角的影响。模拟结果表明,在粗糙度因子相同的情况下,水纳米液滴在栏栅形、方柱矩阵形及凹坑矩阵形三种粗糙壁面上的接触角... 采用分子动力学模拟技术,研究水纳米液滴在粗糙壁面上的润湿性,探讨壁面形貌、柱高和相面积分数对接触状态和接触角的影响。模拟结果表明,在粗糙度因子相同的情况下,水纳米液滴在栏栅形、方柱矩阵形及凹坑矩阵形三种粗糙壁面上的接触角相差不大。对于疏水性壁面,当柱高较小时,水纳米液滴的接触状态为Wenzel模式;当柱高较大时,接触状态为Cassie模式,随着柱高的增加,接触角逐渐增大。在不同的相面积分数下,接触状态始终处于Cassie模式;随着相面积分数的增加,接触角逐渐减小。对于中性壁面,水纳米液滴的接触角随柱高变化不大,接触状态均为Wenzel模式。当相面积分数较小时,接触状态为Wenzel模式;当相面积分数较大时,接触状态为Cassie模式,接触角基本不变。对于亲水性壁面,当相面积分数较小时,水纳米液滴的接触状态为Wenzel模式;当相面积分数较大时,接触状态为Cassie模式。在不同的柱高下,接触状态均为Wenzel模式。 展开更多
关键词 粗糙壁面 分子动力学 模拟 水纳米液滴 接触角
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陀螺电机用H型动压气体轴承启动摩擦特性分析 预览
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作者 任天明 冯明 +1 位作者 忽敏学 刘志宏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期524-532,共9页
为减小陀螺电机用H型动压气体轴承启动过程中的摩擦与磨损,建立了考虑表面粗糙接触与润滑的H型动压气体轴承模型,对其启动摩擦特性进行研究。首先,通过求解轴粗糙表面在转子重力作用下的弹性变形,确定启动前转子启动位置和启动力矩。然... 为减小陀螺电机用H型动压气体轴承启动过程中的摩擦与磨损,建立了考虑表面粗糙接触与润滑的H型动压气体轴承模型,对其启动摩擦特性进行研究。首先,通过求解轴粗糙表面在转子重力作用下的弹性变形,确定启动前转子启动位置和启动力矩。然后,对表面粗糙接触与润滑方程、转子五自由度运动方程进行联立求解,得到启动过程中轴承承载力、运动轨迹、接触面积等特性,并通过接触面积减为0来判断转子的浮起时间和浮起转速。最后,研究轴承表面粗糙度和腔型结构等参数对轴承启动摩擦特性的影响。分析结果表明:减小粗糙表面峰顶标准差可降低浮起转速、减小磨损范围;随着腔宽比的增大,浮起转速增大、磨损范围减小;而随着腔深的增大,浮起转速和磨损范围均先减小后增大,腔深为1.0μm和2.0μm时浮起转速和磨损范围分别最小。 展开更多
关键词 H型气体动压轴承 粗糙表面 启动力矩 摩擦与磨损
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轮轨表面水介质混合润滑数值模拟 预览
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作者 王骁鹏 彭文昱 +3 位作者 赵新泽 田红亮 郤能 赵美云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期261-268,共8页
雨雪、潮湿等环境下,轮轨接触界面处于混合润滑状态,界面间的流体动压效应不可忽视,轮轨间的黏着系数降低,导致黏着力降低。根据确定的轮轨接触几何参数,建立考虑真实机械加工表面的混合润滑模型,模拟轮轨滚动接触界面水润滑状态,通过... 雨雪、潮湿等环境下,轮轨接触界面处于混合润滑状态,界面间的流体动压效应不可忽视,轮轨间的黏着系数降低,导致黏着力降低。根据确定的轮轨接触几何参数,建立考虑真实机械加工表面的混合润滑模型,模拟轮轨滚动接触界面水润滑状态,通过对比车削加工的纵纹粗糙表面与光滑表面数值解,结果表明:在水介质存在状态下,粗糙表面接触载荷比增加会大幅提高黏着系数;列车行驶速度较快时,混合润滑状态下轮轨黏着系数较小,不利于列车安全平稳运行;轮轨接触副在混合润滑状态下接触压力小于干接触状态接触压力,有利于提高轮轨接触副使用寿命。该研究可为轮轨表面设计提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 轮轨 混合润滑 粗糙表面 水润滑 黏着
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矩量法-物理光学混合算法计算多尺度复合目标电磁散射场 预览
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作者 吴安雯 吴语茂 +1 位作者 杨杨 张楠 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期83-90,共8页
基于电流的矩量法(method of moments, MoM)和物理光学法(physical optics, PO)的混合算法是目前求解电中尺度和多尺度目标电磁散射和辐射的主要方法,在计算MoM区和PO区的耦合作用时需要对PO区域进行亮区判断.传统纯CPU亮区判断方法时... 基于电流的矩量法(method of moments, MoM)和物理光学法(physical optics, PO)的混合算法是目前求解电中尺度和多尺度目标电磁散射和辐射的主要方法,在计算MoM区和PO区的耦合作用时需要对PO区域进行亮区判断.传统纯CPU亮区判断方法时间复杂度为 O(N 2),时间消耗随着面片数量 N 增加而急剧增大.文中通过GPU渲染功能及对深度缓冲区(zbuffer)的利用,对PO亮区判断过程进行加速,亮区消耗时间与面片数量无直接联系,在面片数量达到10 5数量级以上加速优势明显.将加速的MoM-PO混合方法应用于复杂目标与粗糙面的组合情况,对比多层快速多级子(multi level fastmultipole method, MLFMA)方法,相比于纯PO方法,获得较高的精度.相比于单一算法,混合算法有明显优势. 展开更多
关键词 物理光学 矩量法 图形渲染 亮区判断 粗糙面
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基于正交实验的粗糙表面接触密封性能预测方法
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作者 崔颖 孙唯一 +1 位作者 于颖嘉 王永亮 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期53-58,共6页
针对金属接触密封性能的预测问题,在粗糙表面数值表征和有限元接触分析基础上,利用正交实验法拟合表面形貌特征参数、施加载荷与接触面积比之间的函数关系,结合逾渗理论栅格模型,采用自动寻径算法得到密封泄漏概率随接触面积比的变化规... 针对金属接触密封性能的预测问题,在粗糙表面数值表征和有限元接触分析基础上,利用正交实验法拟合表面形貌特征参数、施加载荷与接触面积比之间的函数关系,结合逾渗理论栅格模型,采用自动寻径算法得到密封泄漏概率随接触面积比的变化规律,从而建立一套预测粗糙表面形貌、施加载荷与密封性能之间关系的定量分析方法,可为金属接触密封设计分析提供方法指导. 展开更多
关键词 正交实验 粗糙表面 密封性能 逾渗理论 接触分析
粗糙表面弹塑性微接触模型分析与改进 预览
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作者 陈剑 张进华 +1 位作者 朱林波 洪军 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1-7,共7页
为了准确描述粗糙表面微接触特性,对比分析现有插值多项式类和幂指函数类微接触模型存在的不足,采用量纲归一化方法,提出一种考虑材料属性的弹塑性微接触改进模型. 与现有模型相比,改进后的微接触模型在屈服临界点和全塑性临界点处具有... 为了准确描述粗糙表面微接触特性,对比分析现有插值多项式类和幂指函数类微接触模型存在的不足,采用量纲归一化方法,提出一种考虑材料属性的弹塑性微接触改进模型. 与现有模型相比,改进后的微接触模型在屈服临界点和全塑性临界点处具有良好的连续性和光滑性,且考虑了材料泊松比对最大接触压力因子的影响. 结果表明:较经典的KE模型和Lin模型,提出的模型能够连续、光滑和单调地描述微接触特性;微凸体接触面积与材料泊松比无关,且不受最大接触压力因子取值的影响;微凸体的平均接触压力、接触载荷和接触刚度与材料泊松比相关,且与最大接触压力因子成正比. 展开更多
关键词 微接触 弹塑性变形 插值多项式 幂指函数 材料属性 粗糙表面
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粗糙GaAs(001)表面对In0.15Ga0.85As薄膜生长的影响 预览 被引量:1
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作者 杨晓珊 郭祥 +5 位作者 罗子江 王一 杨晨 许筱晓 张之桓 丁召 《电子科技》 2018年第4期1-4,共4页
通过改变衬底降温速率的方法利用分子束外延(MBE)和扫描隧道显微镜(STM)联合系统制备了不同形貌的GaAs(001)表面。采用SPIP软件测量统计和Bauer定则理论分析,研究了粗糙GaAs(001)表面对In0.15Ga0.85As薄膜生长的影响。结果表明粗糙GaAs... 通过改变衬底降温速率的方法利用分子束外延(MBE)和扫描隧道显微镜(STM)联合系统制备了不同形貌的GaAs(001)表面。采用SPIP软件测量统计和Bauer定则理论分析,研究了粗糙GaAs(001)表面对In0.15Ga0.85As薄膜生长的影响。结果表明粗糙GaAs(001)表面存在大量的岛和坑,表面能增加,易于In0.15Ga0.85As薄膜层状生长形成平整表面。经计算,面积为100×100nm2的粗糙GaAs(001)表面相对平坦GaAs(001)表面,其表面能增加了4.6×103eV,大于生长厚度为15ML的In0.15Ga0.85As薄膜应变能(2.3×103eV),说明In0.15Ga0.85As薄膜在粗糙GaAs(001)表面的外延生长模式为层状生长。 展开更多
关键词 MBE STM GAAS 粗糙表面 In0.15 Ga0.85As薄膜 表面能
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基于原位观测的固体表面真实接触面积计算 预览
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作者 董磊 叶家鑫 +1 位作者 石瑞敏 刘焜 《润滑与密封》 CSCD 北大核心 2018年第9期76-80,共5页
为获得固体粗糙表面实际接触面积和表面形貌,设计一个能够原位光学观测和分析固体粗糙接触界面名义接触区域和实际接触区域的测量装置。采用该测量装置获得不同直径金属小球与玻璃平板在不同载荷作用下的接触图像,采用Canny算子等图像... 为获得固体粗糙表面实际接触面积和表面形貌,设计一个能够原位光学观测和分析固体粗糙接触界面名义接触区域和实际接触区域的测量装置。采用该测量装置获得不同直径金属小球与玻璃平板在不同载荷作用下的接触图像,采用Canny算子等图像处理方法对金属小球与玻璃平板相互接触产生的牛顿环进行边缘提取和灰度阈值分析,获得接触界面名义接触面积和实际接触面积随小球直径和载荷的变化规律。实验结果表明:粗糙接触界面的名义接触面积随载荷的增加而增加;实际接触面积与名义接触面积之比随载荷和小球直径的增加而非线性增加;在塑性变形阶段,直径较小的金属小球名义接触面积随载荷变化较为敏感,而在弹性变形阶段,则直径较大小球变化剧烈,与Hertz接触理论相符合。该实验装置还可进行接触界面的摩擦学特性分析,如表面形貌、边界膜厚度和磨粒构造等。 展开更多
关键词 接触面积 图像处理 粗糙表面 表面形貌
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零件真实粗糙表面构建及微观接触性能分析 预览
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作者 姜英杰 黄伟强 +1 位作者 孙志勇 孙清超 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第8期8-10,14共4页
目前对于微观粗糙表面模型的构建主要采用统计数学方法和分形方法,建模的前提基于大量假设和简化,不能真实反映表面形貌特征。因此提出了采用三维数字化测量与逆向工程相结合建立零件真实粗糙表面的方法,并分析微观接触性能。利用三维... 目前对于微观粗糙表面模型的构建主要采用统计数学方法和分形方法,建模的前提基于大量假设和简化,不能真实反映表面形貌特征。因此提出了采用三维数字化测量与逆向工程相结合建立零件真实粗糙表面的方法,并分析微观接触性能。利用三维形貌测量仪测量得到真实粗糙表面形貌数据,并经过数据精简、去噪处理,采用逆向建模方法得到真实粗糙表面的三维实体模型;应用有限元分析技术,分析粗糙表面接触性能,包括结合面接触应力随载荷变化规律、不同加工方式零件界面真实接触面积变化规律,以及结合面受力-变形关系等。该方法有利于揭示零件微观界面接触机理,为进一步研究宏微观接触性能提供了方法参考。 展开更多
关键词 粗糙表面 逆向建模 有限元 结合面 接触性能
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考虑粗糙结合面弹塑性接触的黏滑摩擦建模
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作者 张帆 王东 高通锋 《固体力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期162-169,共8页
提出一种同时考虑粗糙面上微凸体弹性变形和塑性接触的切向黏滑摩擦建模方法.采用Hertz弹性理论和Mindlin解描述弹性接触微凸体的切向载荷和相对变形的关系;采用AF(Abbott-Firstone)塑性理论和Fujimoto模型描述塑性接触微凸体切向载... 提出一种同时考虑粗糙面上微凸体弹性变形和塑性接触的切向黏滑摩擦建模方法.采用Hertz弹性理论和Mindlin解描述弹性接触微凸体的切向载荷和相对变形的关系;采用AF(Abbott-Firstone)塑性理论和Fujimoto模型描述塑性接触微凸体切向载荷和相对变形的关系.再利用GW(Greenwood-Williamson)模型统计分析方法建立粗糙表面切向载荷和相对变形之间的关系.将模型与仅考虑微凸体弹性接触情况的模型进行对比,并研究了不同塑性指数对切向载荷和相对变形关系的影响.结果表明:与完全弹性接触模型相比,论文模型引入了塑性接触理论,能够更好地描述粗糙表面切向载荷和相对变形关系,并且考虑不同接触条件下弹性变形微凸体和塑性变形微凸体对切向接触载荷的贡献,在微滑移阶段,主要由弹性接触变形影响,而在进入宏观滑移阶段之后,切向行为主要由塑性变形影响.界面切向载荷由黏着和滑移接触作用共同决定,随着切向变形的增加,滑移接触力逐渐增加,而黏着接触力先增加后减少,反映了界面由微滑移逐渐向宏滑移演化的过程.随着塑性指数的增加,粗糙面上发生塑性接触的微凸体数目逐渐增加,切向黏滑行为主要受到塑性接触特征的控制. 展开更多
关键词 粗糙表面 切向接触 概率统计 弹塑性接触 微凸体
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