目前对类石墨碳基薄膜在多因素影响下的性能变化研究不多.基于ABAQUS软件建立类石墨碳基薄膜的有限元模型,对其在边界润滑条件下的摩擦界面接触应力进行研究,并通过正交试验系统地研究了膜基体系内的Mises应力随薄膜厚度、材料属性和摩擦系数变化的分布规律,最终确定了较优的薄膜设计参数,为膜基构件的结构优化设计提供一定的理论指导.数值模拟结果表明:工作层与钢球之间的摩擦系数对薄膜应力影响最大,工作层的泊松比及弹性模量、过渡层的厚度、工作层的厚度对其影响依次减小.适当地降低工作层的弹性模量、表面粗糙度和提高工作层的泊松比,能够降低薄膜在接触过程中的应力集中;过渡层的厚度宜选择在0.5 μm左右,而工作层的厚度宜选择在1.5 μm左右.
类石墨碳基薄膜 有限元 正交试验 接触应力