表面變形、塗層硬度與黏附之碎形微接觸模式及其對精密機械 ...

黏附現象主要發生在表面波峰尖端，一般在表面粗糙波峰降低至奈米等級時將顯現其對界面影響的重要性，因此在微機械或精密機械之微米至奈米波峰表面時必須考量此種效應。

資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (159.65.11.210)您好！臺灣時間：2022/07/0422:26 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 電子全文 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:黃克仲研究生(外文):Ko-ChungHuang論文名稱:考慮表面粗度、表面變形、塗層硬度與黏附之碎形微接觸模式及其對精密機械磨損性能的應用研究論文名稱(外文):FractalContactModelsandWearPerformanceStudyofPrecisionMachineinConsideringofSurfaceRoughness,SurfaceDeformation,CoatingHardnessandAdhesion指導教授:洪政豪指導教授(外文):Jeng-HaurHorng學位類別:碩士校院名稱:國立虎尾科技大學系所名稱:動力機械工程研究所學門:工程學門學類:機械工程學類論文種類:學術論文論文出版年:2004畢業學年度:92語文別:中文論文頁數:138相關次數: 被引用:1點閱:391評分:下載:12書目收藏:0 相對表面間之接觸特性是研究界面磨擦、磨損、潤滑、磨擦熱、密封性、熱阻與電阻最主要的因子之一。

本文利用表面形貌的碎性特性研究界面間之接觸性能與微磨損現象，建立兩個新的粗糙表面微接觸模式，並利用此模式決定預測微機械使用壽命所需之磨損係數。

新微接觸模式I比著名MB模式多考慮波峰彈塑性變形與塗層之硬度效應；分析結果顯示波峰彈塑性變形是粗糙表面接觸面積相當重要的部分，同時証明MB模式估計真實接觸面積在不同粗糙參數、材料參數與外力負荷下均有過小之缺陷，因此新模式I對描述粗糙表面接觸特性比MB模式更為完整。

MB模式為本文新建立微接觸模式I的特例。

黏附現象主要發生在表面波峰尖端，一般在表面粗糙波峰降低至奈米等級時將顯現其對界面影響的重要性，因此在微機械或精密機械之微米至奈米波峰表面時必須考量此種效應。

新微接觸模式II在原有的微接觸模式中加入此種黏附效應。

分析結果顯示界面黏附力將引起真實接觸面積的增加，並且在黏附力越大，表面波峰G*值愈小與外力愈小時，其增加量亦增加。

基於提出之新微接觸模式，本文亦配合奈米實驗，以鑽石與鈦運動對為例，說明如何求出產業應用所需之界面磨損性質，建立鍍層抗磨損性能之評估方法。

Thephenomenonofcontactbetweentworoughsurfacesisoffundamentalimportantinthestudyoffriction,wear,lubrication,frictionalheat,sealsandthermalandelectricalcontactresistance.Inthiswork,fractalcharacterizationofsurfacetopographyisappliedtothestudyofcontactmechanicsandmicrowearprocess.Twonewmodelsofcontactbetweenroughsurfacesaredevelopedandtheyareappliedtodeterminethewearcoefficientinpredictingtheservicelifeofmicro-machine.NewcontactmodelIwaspresentedincorporatingtheelastic-plastictransitiondeformationandhardnesseffectsincoatingfilmfromMBmodel.Resultsshowthattheelastic-plasticcontactofasperitiesplaysonimportantpartiscontactbehaviorofroughsurface.LargerealareasofcontactarepredictingbythepresentmodelIthantheMBmodelatanygivenroughnessparameters,materialparameters,andexternalloads.Basedontheresultscomparisonandanalysis,newmodelIisshowntobemorecompletethanMBmodelindescribingtheelastic-plasticcontactphenomenabetweenroughsurfaces.AdhesionoccursatthepeaksoftheasperitiesandispronouncedWhenthesurfaceroughnesseffectissmall,duetothenanometerlevel.Inordertoaccountfortheeffectsofasperitiesrangingfromthenanometertomicrometerlevelinmicro-machineorprecisionmachine.NewmodelIIalsodescribescontactbehaviorbetweenroughsolidsusingafractalmodelthattakeintoaccounttheeffectofadhesiveproperties.Resultsshowthatlargerrealareasofcontactarepredictedduetotheadhesiveforce.Basedonthisstudyandnanotest,acasestudyofpredictingwearpropertiesbetweenTianddiamondcontactpairwasconductedforindustrialapplication. 摘要(中文)i摘要(英文)ii目錄iii圖目錄v表目錄vii符號說明viii第一章緒論1-1接觸界面概說11-2碎形理論概說21-3粗糙界面微接觸理論文獻回顧41-4黏附力分析文獻回顧61-5論文主題與研究架構7第二章考慮彈塑性變形與鍍層硬度效應之碎形微接觸模式2-1碎形粗糙表面特性概說92-2單波峰臨界變形面積102-3真實彈性、彈塑性及塑性面積122-4彈性變形負載152-5考慮鍍層硬度效應之塑性變形負載162-6彈塑性變形負載162-7總變形負載172-8新模式與MB微接觸模式比較40第三章考慮黏附力之碎形微接觸模式3-1彈塑性變形區黏附力423-2界面有黏附力之微接觸模式44第四章碎形微接觸模式各項因子之數值影響分析4-1粗度參數G*之影響分析684-2粗度參數D之影響分析714-3硬鍍層硬度之影響分析734-4軟鍍層硬度之影響分析764-5黏附力之影響分析79第五章碎形微接觸模式在磨損性能之實驗應用分析5-1前言1155-2實驗之理論與程序說明1165-3奈米測試儀簡介1165-4原子力顯微鏡簡介1185-5實驗與評估說明1205-5-1表面鍍層1205-5-2刮痕實驗1205-5-3針盤磨損實驗與磨損係數122第六章結論與建議123參考文獻125 1.Pashley,M.D.,Pethica,J.B.,andTabor,D.,1980,"AdhesionandMicromechanicalPropertiesofMetalSurfaces,"WEAR,Vol.100,pp.7-13.2.ChowdhuryS.K.andGbosh,P.,1994,"AdhesionandAdhesionalFrictionattheContactBetweenSolids,"WEAR,Vol.174,pp.9-19.3.GreenWood,J.A.,1997,"AdhesionofElasticSpheres."Proc.Roy.Soc,London,A453,pp.1277-1297.4.Johnson,K.L.andGreenwood,J.A.,1997,"AnAdhesionMapfortheContactofElasticSpheres,"JournalofColloidalInterfaceSci.,Vol.192,pp.326-333.5.Blau,P.J.,1992,ASMTribologyhandbook,TheMaterialsInformationSociety.6.Mandelbrot,B.B.,1967,"HowlongistheCoastofBritain?StatisticalSimilarityandFractionalDimension,"Science,Vol.155,pp.636-638.7.Mandelbrot,B.B.,andVanNess,J.W.,1968,"FractionalBrownianMotions,FractionalNoisesandApplications,"SIAMReview,Vol.10,pp.422-437.8.Greenwood,J.A,,andWlliamson,J.B.P.,1966,"ContactofNominallyFlatSurface,"Proc.Roy.Soc.London,A295,pp.300-319.9.Greenwood,J.A.,andTripp,J,H.,1967,"TheElasticContactofRoughSpheres,"ASMEJournalofAppliedMechanics,Vol.34,pp.153-159.10.Greenwood,J.A.,andTripp,J.H.,1970-1971,"TheContactofTwoNominallyFlatRoughSurfaces."Proc.Instn.Mech.Engrs.,Vol.185,pp.625-633.11.Bush,A.W.,Gibson,R.D.,andThomas,T.R.,1975,"TheElastic,ContactofaRoughSurface,"WEAR,Vol.35,pp.87-111.12.Bush,A.W.,Gibson,R.D.,andKeogh,G.P.,1979,"StrongAnisotropicRoughSurface,"ASMEJournalofTribology,Vol.101,No.1,pp.15-20.13.McCool,J.I.,andGassel,S.S.,1981,"TheContactofTwoSurfacesHavingAnisotropicRoughnessGeometry,"ASLESpec.Publ.SP-7,pp.29-38.14.Nayak,P.R.,1971,"RandomProcessModelofRoughSurfaces,"ASMEJournalofLub.Tech.,Vol.93,pp.398-407.15.Nayak,P.R.,1971,"RandomProcessModelofRoughSurfacesinPlasticContact,"WEAR,Vol.32,pp.305-333.16.Pullen,J.andWilliamson,J.B.P.,1972,"OnthePlasticContactofRoughSurfaces,"Proc.Roy.Soc.London,A327,pp.157-173.17.Chang,W.R.,Etsion,I.andBogyD.B.,1987,"AnElastic-PlasticModelfortheContactofRoughSurfaces,"ASMEJournalofTribologyVol.109,No.2,pp.257-263.18.So.,H.andLiu,D.C.,1991,"AnElastic-PlasticModelfortheContactofAnisotropicRoughSurface,"WEAR,Vol.146,pp.201-218.19.Horng,J.H.,1998,"AnEllipticElastic-PlasticAsperityMicrocontactModelforRoughSurfaces,"ASMEJournalofTribology,Vol.120,pp.82-89.20.King,T.G,1980,"RmsSkewandKurtosisofSurfaceProfileHeightDistributions:someAspectsofSampleVariation,"PrecisionEngineering,pp.207-215.21.Gorlenko,O.A.,1981,"AssessmentofsurfaceRoughnessParametersandTheirInterdependence."PrecisionEngineering,pp.105-108.22.Majumdar,A.andBhushan,B.,1990,"RoleofFractalGeometryinRoughnessCharacterizationandContactMechanicsofSurfaces,"ASMEJ.Tribology,Vol.112,pp.205-216.23.Majumdar,A.andTien,C.L.,1990,"FractalCharacterizationandSimulationofRoughSurfaces,"WEAR,Vol.136,pp.313-327.24.Majumdar,A.andBhushan,B.,1991,"FractalModelofElastic-PlasticContactbetweenRoughSurfaces,"ASMEJ.Tribology,Vol.113,pp.1-11.25.Zhou,G.Y.andLeu,M.C.,1993,"FractalGeometryModelforWearPrediction,"WEAR,Vol.170,pp.1-14.26.Wang,S.andKomvopoulos,K.,1994,"AFractalTheoryoftheInterfacialTemperatureDistributionintheSlowSlidingRegime:PartI-ElasticContactandHeatTransferAnalysis,"ASMEJ.Tribology,Vol.116,pp.812-823.27.Wang,S.andKomvopoulos,K.,1994,"AFractalTheoryoftheInterfacialTemperatureDistributionintheSlowSlidingRegime:PartII-MultipleDomains,ElastoplasticContactandApplications,"ASMEJ.Tribology,Vol.116,pp.824,832.28.Warren,T.L.,MajumdarA.andKrajcinovicD.,1996,"AFractalModelfortheRigidPerfectlyPlasticContactofRoughSurfaces,"JournalofAppliedMechanics,Vol.63,pp.47-54.29.Yan,WandKomvopoulos,K.,1998,"ContactAnalysisofElastic-PlasticFractalSurfaces,"JournalofAppliedPhysics,Vol.84,pp.3617-3624.30.Blackmore,D.andZhou,G.,1998"ANewFractalModelforAnisotropicSurfaces,"InternatJ.MachToolsManufact,Vol.38,pp.551.557.31.Jiunn-JongWu,2002"AnalysesandSimulationofAnisotropicFractalSurfacesChaos,"SolitonsandFractals,Vol.13,pp.1791-1806.32.Johnson,K.J.,1985,ContactMechanics,CambridgeUniversityPress.33.Johnson,K.J.,1998,"MechanicsofAdhesion,"TribologyInternational,Vol.31,No.8,pp.413-418.34.Derjaguin,B.V.,Muller,V.M.andToporov,Y.P.,1975"EffectofConactDeformationontheAdhesionofElasticSolids,"J.ColloidalInterfaceSci.,Vol.53,pp.314-326.35.Johnson,K.J.,Kendall,K.andRoberts,A.D.,1971"SurfaceEnergyandtheContactofElasticSolids,"Proc.R.Soc.Lond.,A324,pp.301-313.36.Muller,V.M.,Yushchenko,V.S.andDerjaguin,B.V,1980"OntheinfluenceofMolecularForcesontheDeformationofanElasticSphereanditsStickingtoRigidPlane,"J.ColloidalInterfaceSci.,Vol.77,pp.91-101.37.Chang,W.R.,EtsionandI.andBogy,D.B.,1988"AdhesionModelforMetallicRoughSurfaces,"Trans.ASME,Vol.110,pp.50-56.38.Maugis,D.,1996"OntheContactandAdhesionofRoughSurfaces,"J.AdhesionSci.andTech.Vol.10,pp.161-175.39.Sahoo,P.andRoyChowdhury,S.K.,2000"AfractalanalysisofAdhesionFrictionbetweenRoughSolidsinGentleSliding,"Poc.Instn.Mech.Engrs.Vol.214,PartJ,pp.583-594.40.Sahoo,P.andRoyChowdhury,S.K.,2002"AfractalanalysisofAdhesiveWearattheContactbetweenRoughSolids,"WEAR,Vol.253,pp.924-934.41.Francis,H.A.,1976,"PhenomenologicalAnalysisofPlasticSphericalIndentation,"ASMEJournalofEngineeringMaterialsandTechnology,July,pp,272-281.42.RoyChowdhury,S.K.andGhosh,P.,1994"AdhesionandAdhesionalFrictionattheContactbetweenSolids,"WEAR,Vol.174,pp.9-19.43.Burnett,P.J.andRickerby,D.S.,1987a"TheRelationshipBetweenHardnessandScratchAdhesion,"ThinSolidFilms,Vol.154.,pp.403-416.44.Bull,S.J.andRickerbyD.S.,1990"NewDevelopmentsintheModelingoftheHardnessandScratchAdhesionofThinFilms,"SurfCoatingsTechnol.,Vol.42,pp.149-164.45.Bhushan,B.,1999,HandbookofMicro/NanoTribologyCRCPress.  電子全文  國圖紙本論文 推文 網路書籤 推薦 評分 引用網址 轉寄                                                                                                                                                                                                                    top 相關論文 相關期刊 熱門點閱論文 無相關論文   1. 郭麗玲（2000）。

自我導向學習理論與模式。

社會教育學刊，29，1-34。

2. 徐世瑜（2003）。

自我導向學習對於國小教育之意義。

教育研究月刊，116，114-119。

3. 陳如山（1993）。

成人隔空教學系統之未來發展：淺談自學式教材。

成人教育，5，10-19。

4. 陳茂祥（2001）。

自我導向學習理論及其在教育上的啟示。

朝陽學報，6。

台中：朝陽科技大學。

5. 張秀雄（1992）。

成人與自導式學習。

隔空教育論叢，5，89-116。

6. 張秀雄（1993）。

發展自我導向學習能力的途徑。

成人教育，15，33-39。

7. 黃明月（1992）。

國中補校教法之革新。

社教雙月刊，49，52-54。

8. 黃政傑（1990）。

自學式教材設計之原理與方法。

隔空教育論叢，3，223-232。

9. 黃富順（1995）。

自我導向的學習及其在成人教育上的意義。

社會教育學刊，16，77-79。

10. 黃德祥（1997）。

同儕輔導的功能與推展。

學生輔導，52，18-24。

11. 蔡文山（2003）。

知識經濟時代學校教育的新思維。

教育資料與研究，52，36-41。

12. 蔡明昌（2001）。

中學教師自我導向學習準備度與其在職進修學習成效關係之研究。

教育研究資訊，9（6），1-26。

13. 廖春文（2003）。

全球化知識經濟時代學校行政領導的新思潮。

臺中師院學報，17，51-74。

14. 楊國德（2000）。

成人運用網路學習的發展趨勢與策略。

成人教育，56，22-30。

15. 鄧運林（2000）。

開放學習與自我導向學習。

隔空教育論叢，12，25-46。

  1. 新三體微接觸模式及在MCP與CMP之應用 2. AISI1045碳鋼在磨合過程的磨潤特性研究 3. 稻稈與咖啡生質潤滑劑的潤滑性能分析 4. 五自由度微動平台之建構與奈米級雙軸循軌量測系統之研發 5. 切削中即時量測系統之開發與研製 6. 以有限元素法及類神經網路建構高速切削性能分析模型 7. 傳統磨床半智慧化研發 8. 影像檢測技術在晶片包裝紙帶沖壓製程的應用 9. 齒形過切在刀具設計與製造之應用 10. EDM複合加工微電極製作 11. 燃料電池混成動力車輛控制策略之研究 12. 精密機具檢測系統之建立 13. 變壓器磁場特性分析之研究 14. 光纖頭套端面研磨機之系統化設計 15. 新型平面拍揚機構設計之研究     簡易查詢 | 進階查詢 | 熱門排行 | 我的研究室