Ansys Mechanical｜磨损分析

结构磨损

磨损是物体或零件相互接触并相对运动的系统中发生的一种现象，这种现象普遍存在于生产生活中。磨损会消耗机器运转的能量，使机器零部件使用寿命缩短，造成了材料消耗。磨损的结果是零部件几何尺寸变小，零部件失去原有设计所规定的功能而产生失效。失效包括完全丧失原定功能；功能降低，有严重损伤或隐患，继续使用会失去可靠性及安全性。

磨损按照其表面破坏机理可分为：粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损等等，前三种磨损比较常见。

a)粘着磨损——摩擦副相对运动时, 由于固相焊合, 接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面的现象称为粘着磨损。当摩擦副之间没有润滑油, 或其间油膜受到过高的负荷而破裂时, 特别容易产生粘着磨损, 严重时摩擦副会咬死；又称为咬合磨损。粘着磨损金属表面特点是：金属表面常粘附一层很薄的转移膜伴有化学成分变化。

图 1 粘着磨损示意图

b)磨料磨损——硬质物体或颗粒的切削或刮擦作用引起表面材料脱落的现象。磨料磨损可分为凿削式、高应力碾碎式和低应力擦伤式等形式。由于硬质物体或颗粒可能是中间物质, 或者是摩擦副本身, 切削或刮擦作用在单一摩擦行程中就能发生, 因此磨损量往往是很高的，在工业中最常见。机械零件大约有50 % 是由于磨料磨损而损坏的。磨料磨损的形貌特征：摩擦面上有明显沟槽。

图 2 磨料磨损示意图

c)表面疲劳磨损——两接触面作滚动或滚动滑动复合摩擦时, 在交变接触压应力作用下使材料表面疲劳而