【作者】 贾志宁；

【导师】 杨育林；

【作者基本信息】 燕山大学 ， 机械设计及理论， 2004， 硕士

【摘要】 随着材料科学和现代涂层技术的发展，应用超硬材料涂层技术改善零部件表面的机械性能和摩擦学性能是21世纪表面工程领域重要的研究方向之一。但是目前对于超硬涂层材料滚动接触疲劳失效机理的研究还处于探索之中。因此研究超硬涂层材料滚动接触行为不仅具有现实意义，还可以为超硬材料涂层技术的开发和应用提供科学的参考依据。本文应用大型有限元通用软件ANSYS作为分析工具，以推力球轴承为模型，借助于数值模拟技术研究了超硬涂层材料滚动接触行为，分析了材料特性对轴承滚动接触应力场的影响。对于轴承的材料特性，本文主要分析了弹性模量、泊松比对轴承弹塑性接触应力应变场的影响。计算结果表明超硬涂层材料滚动接触的力学行为和一般的滚动接触的力学行为存在很大的不同，主要表现在对最大剪切应力的影响。涂层弹性模量变化对滚动接触时的最大等效应力影响较为明显，而对最大剪切应力产生一定的影响，这一点和一般滚动接触时弹性模量变化的影响作用是一样的。泊松比的变化对最大剪切应力及剪切应力场几乎没有影响。对超硬涂层材料而言，最大剪切应力发生在涂层和过渡层的结合部位，而对一般滚动接触来说，最大剪切应力发生在表面下某一深度处，但是这一深度值远远大于涂层厚度。此外，本文还借助于新型超硬涂层材料滚动接触疲劳试验机，应用光学显微镜和扫描电镜技术分析了超硬涂层材料滚动接触疲劳行为，进一步验证了利用有限元分析所得结论的合理性。该文的工作对于进一步深入研究超硬涂层接触疲劳机理及定量评定技术具有很大的指导意义。更多还原

【Abstract】 With the developments of materials science and coatings technology, the applications of coating technology in super hard materials to improve surface mechanical functions and friction pro