مدلسازی اصطکاک در مقیاس میکرو/نانو در سطوحی با توزیع زبری تصادفی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 21, Volume 14, Issue 11, 1393, Pages 175-184 PDF (936.47 K) | ||
| Authors | ||
| منیژه ذاکری* 1; مهدی خوارزمی2 | ||
| 1استادیار دانشکده فناوری های نوین دانشگاه تبریز | ||
| 2دانشگاه تبریز | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله، اصطکاک در سطوح تماسی با توزیع زبری تصادفی در مقیاس نانو مدلسازی و شبیهسازی شده است. بدین منظور، ابتدا مدل اصطکاکی توسعه یافته AMM برای تماس سطوح تخت صاف/تخت زبر بر اساس مدل تماسی JKR، مدل اصطکاکی HK، و توزیع زبری تصادفی گرینوود-ویلیامسون یا GW استخراج شده است. طبق نتایج شبیه سازی، مدل اصطکاکی توسعه یافته AMM با در نظر گرفتن نیروهای سطحی مقیاس نانو، نیروی اصطکاکی بزرگتری را در مقایسه با مدل اولیه AMMپیش بینی میکند و از دقت بالاتری برخوردار است. در ادامه، مدل بدست آمده برای تعیین اصطکاک بین سطح کروی صاف/تخت زبر و نهایتا اصطکاک نوک سوزن میکروسکوپ نیروی اتمی روی سطح زبر تعمیم داده شده و تاثیر پارامترهای هندسی سطح شامل انحراف معیار ارتفاع زبریها و شعاع نوک قله زبریها بر نیروی عمودی، نیروی اصطکاکی، و نهایتا ضریب اصطکاک نوک سوزن میکروسکوپ اتمی و سطح زبر بررسی شده است. نتایج بدست آمده از شبیهسازی نشان میدهند که نیروی عمودی و نیروی اصطکاکی با افزایش مقدار انحراف معیار ارتفاع زبریها افزایش مییابد، در حالی که ضریب اصطکاک با افزایش مقدار انحراف معیار کاهش پیدا میکند. بعلاوه، نیروهای عمودی و اصطکاکی و نیز ضریب اصطکاک با افزایش شعاع نوک برجستگیها افزایش مییابند. همچنین، مشاهده میشود که تاثیر تغییرات انحراف معیار ارتفاع زبریها بر متغیرهای اصطکاکی بیشتر از تاثیر تغییرات شعاع قله زبریها میباشد. | ||
| Keywords | ||
| میکروسکوپ نیروی اتمی; مدلسازی; اصطکاک; سطوح زبر; توزیع تصادفی | ||
|
Statistics Article View: 256 PDF Download: 314 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,561 |
| Article View | 19,415,972 |
| PDF Download | 15,850,097 |