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聚合物基复合材料在与金属表面发生相对滑动的过程中,会在对偶件金属表面形成一层转移膜,转移膜的质量对于提高复合材料的摩擦学性能具有十分重要的意义。研究发现转移膜的形成是一个伴随着局部碎片脱落和再修复的动态过程,了解其动态变化过程对于研究转移膜的形成机理及其对摩擦学性能的影响至关重要,但由于一般的实验条件的限制,很难观察到转移膜的动态形成过程,这也在一定程度上制约了对聚合物材料摩擦学性能的研究。鉴于此,本文利用基于离散元法开发的二维颗粒流软件(PFC2D)建立了PTFE复合材料/45#钢摩擦副系统的摩擦磨损离散元计算模型,再现了PTFE与45#钢的动态摩擦过程。在此基础上,重点探究了复合材料中混合填料Cu、石墨的添加对PTFE复合材料磨损性能、转移性能、转移膜粘结强度、摩擦系数以及相关的力学性能(压缩性能、剪切性能)的影响。并运用统计学中的相关性分析研究了PTFE复合材料的磨损性能、摩擦系数分别与转移膜粘结强度、材料的压缩强度、剪切强度之间的相关性。基于以上研究,本文主要得出如下创新性结论:(1)在PTFE与45#钢滑动摩擦过程中,45#钢粗糙表面会对PTFE产生剪切挤压作用,使位于接触表面的PTFE被拖拽下来形成PTFE碎片,部分脱落的碎片粘附于对偶件表面从而形成转移膜。随着摩擦的进行,转移膜逐渐趋于稳定,稳定的转移膜能够有效地减小摩擦、降低磨损。且转移膜的形成并不是一成不变的静态过程,而是一个伴随着转移颗粒不断脱落与再修复的动态过程。(2)复合材料中的混合填料Cu、石墨对其摩擦学性能具有显著的影响,转移颗粒数随着混合填料中Cu质量分数的增加而增加,辅助填料石墨的加入能够在一定程度上增加转移颗粒数,混合填料对形成的转移膜粘结强度具有类似的影响;混合填料的加入能够有效地改善PTFE的磨损性能,磨损量随Cu含量的增加而减小,而石墨对其的增强效果对载荷具有一定的敏感性;复合材料的宏观摩擦系数随着混合填料中Cu含量的增加而增大,石墨的加入能够有效降低摩擦系数。(3)复合材料中的混合填料Cu、石墨对复合材料的压缩性能、剪切性能影响明显。两种性能均随着填料中Cu质量分数的增加而增强。辅助填料石墨的加入能在一定程度上提高复合材料的压缩性能,且这种增强效果随着混合填料中Cu含量的增加而递减。而石墨对复合材料剪切性能的影响较为复杂,其影响效果随着混合填料中Cu含量的增加先增强后减弱。(4)通过对复合材料的摩擦学性能与力学性能的相关性分析发现,材料的磨损性能与其转移膜粘结强度、材料的压缩强度之间的相关关系较强,而摩擦系数仅与材料的剪切强度之间存在较为显著的相关关系。