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仿生哑铃型黄麻纤维增强摩擦材料

杨亚洲  
【摘要】: 地面机械制动效率是农业机械化工程领域中的重要研究内容。本论文工作以提高地面机械制动系统的制动效率、节约能源和环境保护为目标,进行了哑铃型黄麻纤维摩擦材料的研制及性能行为研究。对黄麻纤维、棉纤维及羊毛纤维增强酚醛树脂基复合材料进行了力学性能测试,以此筛选出综合性能较好的天然纤维。利用有限元方法对哑铃型纤维、平直纤维增强复合材料的弹性应力场进行了分析,考察了纤维形态结构的变化对复合材料弹性应力场的影响。依据结构仿生理论,将黄麻纤维制作成哑铃型,并将不同长径比的哑铃型黄麻纤维、平直黄麻纤维作为摩擦材料的增强相,通过摩擦磨损试验探索了纤维形态、长径比对摩擦材料性能的影响。运用均匀设计方法确定摩擦材料优化配方试验方案,采用均匀设计软件对摩擦磨损性能和力学性能测试结果进行了数据处理,从而得到了优化配方。最后,对优化配方的摩擦材料的摩擦磨损、冲击强度、洛氏硬度及密度进行了系统考察。 上述研究工作为新型摩擦材料的研发、设计和制备提供了一定的理论依据,也为材料仿生拓宽了应用领域。


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