表面结构互动减阻机理数值模拟

简介

研究发现,表面织构及仿生表面结构具有改善滑动摩擦特性的作用,但多数的相关工作只关注摩擦副单一表面上的结构对摩擦的影响,而对摩擦副双表面结构互动减阻机理的研究很少。受多足爬行动物的启发,将摩擦副表面结构设计为物体的"足"时,物体可以像蜈蚣一样在对摩副表面结构上爬行滑动,其所受到的摩擦力等于驱动足结构转动的横向力。对足结构的抗弯性能进行设计,可以使接触面之间的滑动摩擦系数很低。有限元模拟表明,在一定条件下互动结构摩擦副的摩擦力可与法向压力无关,从而揭示了一种摩擦减阻的新机制。本研究提出了一种以滑动界面上表面结构的互动作用来控制摩擦力的新颖方法,因此在工程应用中具有很大的潜力。