一种金属配副摩擦过程中金属冶金结合的模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种金属配副摩擦过程中金属冶金结合的模拟方法，首先建立基于分子动力学的金属材料模型；选择适用的势函数、系综及其边界条件；进行系统驰豫；设置保温时间及温度，同时施加力场及速度场，模拟金属在力场和温度场作用下摩擦过程中的冶金结合过程。本发明专利技术基于分子动力学方法，对温度场和力场作用下摩擦过程中金属冶金结合过程进行了模拟，考察了不同温度场和力场作用下摩擦过程中金属冶金结合的情况，揭示了温度场和力场对摩擦过程中金属冶金结合过程的影响规律，从微观尺度上提高对实际工况下摩擦过程中金属冶金结合行为的认识，对实际工况下金属是否发生冶金结合的判定具有指导作用。的判定具有指导作用。的判定具有指导作用。

【技术实现步骤摘要】
一种金属配副摩擦过程中金属冶金结合的模拟方法


[0001]本专利技术属于材料领域，涉及材料动力学模拟过程，具体涉及一种金属配副摩擦过程中金属冶金结合的模拟方法。

技术介绍

[0002]紧固件等金属配副在服役过程中不可避免地会存在摩擦过程，而高温(比如600度以上)受载工况下，摩擦过程中发生的冶金结合现象更会对零部件可靠性产生显著影响。对于实际使用过程中金属配副在摩擦过程中是否发生冶金结合，传统的判断方法为与同条件下的试验结果进行对比。其中，试验条件与实际工况接近程度越高，对比结果准确度越高，但同时试验可能会更复杂，试验时间可能会更长。
[0003]仿真模拟作为一种新型验证方法，通过在微观层面对原子或分子施加温度场、力场和速度场，使其在场作用下发生偏移，相较于实验判断方法，模拟仿真实验更为简单，所需时间也更短。但是，金属配副冶金结合是一个十分复杂的过程，且其中原子或分子的运动涉及微观层面，难以观察运动的整个过程，无法对冶金结合的过程进行研究，另外，对界面自由能及运动程度等的量化也很困难，因此，很难通过试验研究温度场和力场作用下摩擦过程中原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属配副摩擦过程中金属冶金结合的模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：建立基于分子动力学的三维金属模型，所述三维金属模型包括含有不同金属元素的第一对偶件、第二对偶件，第一对偶件、第二对偶件之间接触面为两者相对运动的摩擦界面；基于所述三维金属模型及金属种类选择进行分子动力学模拟的势函数类型；设置进行分子动力学模拟的系综以及边界条件进行系统驰豫，优化结构；设置三维金属模型的环境目标温度和等温保温时间，设置两个对偶件之间的正压力和相对运动速度；模拟在摩擦运动过程中，第一对偶件和第二对偶件在摩擦界面处的冶金结合过程，对冶金结合过程中的冶金结合过程进行可视化观察，并实时记录摩擦界面温度分布和原子渗透浓度分布。2.根据权利要求1所述金属配副摩擦过程中金属冶金结合的模拟方法，其特征在于，所述第一对偶件包括金属基体和位于其表面的金属涂层，金属涂层的为减摩或耐磨金属涂层，包括单一金属涂层和合金涂层。3.根据权利要求1所述金属配副摩擦过程中金属冶金结合的模拟方法，其特征在于，所述三维金属模型采用lam...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾丹，李国政，段海涛，凃杰松，詹胜鹏，章武林，骆小双，
申请(专利权)人：中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：