一种超声电机摩擦界面特性的分子动力学模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种超声电机摩擦界面特性的分子动力学模拟方法，包括在分子动力学模拟软件中构建摩擦界面模型，设置合理的边界条件，选择适合的势函数，然后对摩擦副模型进行结构弛豫和优化，选择合理模型，优化完成后根据超声电机工况进行加载，设定与工况相仿的速度等模拟参数。计算完成后首先对计算结果进行可视化处理，观察摩擦界面动态变化过程；然后对计算数据进行处理，分析摩擦过程中摩擦力、界面温度、原子运动速度、摩擦系数等参数变化。该方法通过对超声电机摩擦界面纳米级粗糙度的分子动力学仿真模拟，进一步加深了对超声电机摩擦界面的摩擦、磨损、发热等机理的理解。

【技术实现步骤摘要】
一种超声电机摩擦界面特性的分子动力学模拟方法
本专利技术涉及分子动力学模拟
，特别涉及一种超声电机摩擦界面特性的分子动力学模拟方法。
技术介绍
超声电机一种新型微电机，其定子通过摩擦界面向转子传递动力，因而摩擦界面的性能对超声电机起着至关重要的作用。目前，超声电机接触界面通常为磷青铜定子与聚合物基摩擦材料粗糙接触，其表面为微凸体接触，在运行过程中微凸体之间存在粘滑磨损现象，这会导致电机的运动精度、稳定性下降。截至目前，研究超声电机摩擦界面相互作用的方法主要有实验分析法、有限元模拟法，但这种方法受限于实验手段和表征方法，无法从更小尺度研究超声电机高频微振动环境下的摩擦界面相互作用机理，这为从原子和分子尺度上理解超声电机摩擦界面的相互作用机理带来了很大的困难。为了从根本上提高超声电机的运动精度和稳定性，需要从关键的摩擦界面入手，深入到纳米尺度，研究摩擦界面的作用机理。因此，分析纳米级粗糙度超声电机接触界面，对于提高超声电机运动精度和速度稳定性具有重要的作用。而国内外还没有深入到原子尺度研究超声电机摩擦界面的报导。因此，本专利技术从原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声电机摩擦界面特性的分子动力学模拟方法，其特征是所述的摩擦模型是针对超声电机摩擦界面的优选分子模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声电机摩擦界面特性的分子动力学模拟方法，其特征是所述的摩擦模型是针对超声电机摩擦界面的优选分子模型。


2.根据权利要求1所述的一种超声电机摩擦界面特性的分子动力学模拟方法，其特征是超声电机摩擦界面模型的两个模型形状不仅限于半球-半球、半球-长方体、长方体-长方体。


3.权利要求1所述的一种超声电机摩擦界面作用机理的分子动力学模拟方法，其特征是在X、Y、Z三个方向，分别设置周期性边界条件、自由边界条件、周期性边界条件。


4.权利要求1所述的一种超声电机摩擦界面作用机理的分子动力学模拟方法，其特征是针对摩擦副的两个模型选取合适的相互作用势函数。


5.权利要求1所述的一种超声电机摩擦界面作用机理的分子动力学模拟方法，其特征是对摩擦副的两个模型分别进行弛豫处理，若弛豫后的总能量稳定在某一值附近且系统温度在设定的温度附近波动，则模型合理，否则需重新构建模型。

【专利技术属性】
技术研发人员：汪国庆，宋敬伏，赵盖，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32