基于半解析法的钢绞线丝间摩擦学性能研究

作     者：王庆 陈原培 何义团 徐进 周建庭 WANG Qing;CHEN Yuanpei;HE Yituan;XU Jin;ZHOU Jianting

作者机构：重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室重庆400074 

出 版 物：《摩擦学学报》 (Tribology)

年 卷 期：2023年第43卷第12期

页      面：1453-1466页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51805058) 重庆市自然科学基金项目(cstc2019jcyj-msxmX0646) 重庆市研究生联合培养基地建设项目(JDLHPYJD2020028) 重庆市高校创新研究群体项目(CXQT21022)资助 

主　　题：钢绞线 往复滑动 摩擦接触 丝间磨损 半解析法 

摘      要：为探究钢绞线丝间摩擦学性能,考虑钢绞线丝间摩擦接触和往复滑动行为等因素,基于曲杆理论、Archard磨损理论等,建立了周期弯曲钢绞线丝间摩擦学性能求解模型,采用半解析法实现快速求解,并通过与曲杆理论、有限元仿真结果对比以及磨损试验验证模型有效性,进而研究钢绞线丝间磨损深度、摩擦接触滑移等摩擦学性能参数的分布规律,分析载荷幅值、几何结构以及材料属性等对其丝间摩擦学性能的影响.结果表明:钢绞线丝间磨损发生在弯曲中性层外侧,钢丝未接触或接触但未发生滑移之处不发生磨损;弯曲载荷越大,磨损越严重;侧丝半径、捻角越大,丝间接触压力与接触变形均增大,故而磨损加剧;总磨损深度随钢绞线材料的弹性模量和泊松比增大而增大.