| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-35页 |
| 1.1 摩擦磨损概述 | 第13-21页 |
| 1.1.1 主要磨损形式 | 第13-17页 |
| 1.1.1.1 磨料磨损 | 第13-16页 |
| 1.1.1.2 冲蚀磨损 | 第16-17页 |
| 1.1.2 摩擦学新领域 | 第17-21页 |
| 1.1.2.1 生物摩擦学 | 第17-19页 |
| 1.1.2.2 仿生摩擦学 | 第19-21页 |
| 1.2 生物体表摩擦磨损研究现状 | 第21-27页 |
| 1.2.1 典型植物摩擦磨损研究 | 第21-22页 |
| 1.2.2 水生动物摩擦磨损研究 | 第22-24页 |
| 1.2.3 陆生动物摩擦磨损研究 | 第24-27页 |
| 1.3 耦合仿生耐磨研究 | 第27-31页 |
| 1.3.1 生物耦合耐磨功能 | 第27-28页 |
| 1.3.2 耦合仿生耐磨研究 | 第28-31页 |
| 1.4 选题意义与主要研究内容 | 第31-35页 |
| 1.4.1 选题意义 | 第31-33页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第33-35页 |
| 第2章 研究思路与方法 | 第35-53页 |
| 2.1 研究技术路线 | 第35-36页 |
| 2.2 试验对象选取 | 第36-37页 |
| 2.3 生物学特性分析 | 第37-39页 |
| 2.3.1 表面形貌分析 | 第37-38页 |
| 2.3.2 微观结构分析 | 第38-39页 |
| 2.3.3 物相成分分析 | 第39页 |
| 2.4 力学性能测试 | 第39-41页 |
| 2.4.1 显微硬度测试 | 第39-40页 |
| 2.4.2 压缩力学性能测试 | 第40-41页 |
| 2.5 磨损性能分析 | 第41-46页 |
| 2.5.1 磨料磨损试验 | 第41-45页 |
| 2.5.2 冲蚀磨损试验 | 第45-46页 |
| 2.6 有限元数值模拟 | 第46-53页 |
| 2.6.1 利用 ANSYS/CFX 进行磨料磨损流场数值模拟的关键技术 | 第47-50页 |
| 2.6.2 利用 ANSYS/LS-DYNA 进行冲蚀磨损三维数值模拟的技术问题 | 第50-53页 |
| 第3章 贝壳的生物学与力学特性 | 第53-69页 |
| 3.1 贝类的生物学特征 | 第53-55页 |
| 3.1.1 贝类结构特征 | 第53-54页 |
| 3.1.2 贝类生活型 | 第54-55页 |
| 3.2 贝壳的生物耦合特征 | 第55-63页 |
| 3.2.1 贝壳体表形貌特征 | 第56-58页 |
| 3.2.2 贝壳微观结构特征 | 第58-61页 |
| 3.2.3 贝壳构成材料特征 | 第61-63页 |
| 3.3 贝壳的力学特性 | 第63-67页 |
| 3.3.1 显微硬度 | 第63-65页 |
| 3.3.2 压缩力学性能 | 第65-67页 |
| 3.4 本章小结 | 第67-69页 |
| 第4章 贝壳的磨损性能 | 第69-91页 |
| 4.1 引言 | 第69页 |
| 4.2 磨料磨损性能 | 第69-83页 |
| 4.2.1 形态耦元对贝壳磨料磨损性能的影响 | 第73-76页 |
| 4.2.2 结构耦元对贝壳磨料磨损性能的影响 | 第76-78页 |
| 4.2.3 材料耦元对贝壳磨料磨损性能的影响 | 第78-83页 |
| 4.3 冲蚀磨损性能 | 第83-84页 |
| 4.4 贝壳磨料磨损各向异性分析 | 第84-87页 |
| 4.5 贝壳耦合耐磨特性机理分析 | 第87-89页 |
| 4.6 本章小结 | 第89-91页 |
| 第5章 基于 ANSYS/CFX 的仿生模型磨料磨损流场数值模拟分析 | 第91-109页 |
| 5.1 引言 | 第91-92页 |
| 5.2 仿生模型的建立 | 第92-94页 |
| 5.2.1 单元仿生模型的建立 | 第92页 |
| 5.2.2 二元耦合仿生模型的建立 | 第92-94页 |
| 5.2.2.1 形态-结构二元耦合仿生模型的建立 | 第92-93页 |
| 5.2.2.2 形态-材料二元耦合仿生模型的建立 | 第93-94页 |
| 5.3 磨料磨损数值模拟 | 第94-96页 |
| 5.3.1 流体计算域的确定 | 第94页 |
| 5.3.2 计算网格的生成 | 第94-95页 |
| 5.3.3 边界条件的设置 | 第95-96页 |
| 5.3.4 求解计算与后处理 | 第96页 |
| 5.4 固体域接触应力分析 | 第96-100页 |
| 5.4.1 最大拉应力 | 第97-98页 |
| 5.4.2 最大剪应力 | 第98-99页 |
| 5.4.3 米塞斯应力 | 第99-100页 |
| 5.5 流场速度对模型耐磨性能的影响 | 第100-102页 |
| 5.6 流体域力学性能参数分析 | 第102-108页 |
| 5.6.1 压差阻力对模型作用分析 | 第104-105页 |
| 5.6.2 黏性阻力对模型作用分析 | 第105页 |
| 5.6.3 总阻力对模型作用分析 | 第105-106页 |
| 5.6.4 流体介质对壁面剪应力分析 | 第106-108页 |
| 5.7 本章小结 | 第108-109页 |
| 第6章 基于 ANSYS/LS-DYNA 的仿生模型冲蚀磨损三维数值模拟分析 | 第109-121页 |
| 6.1 引言 | 第109-110页 |
| 6.2 单元仿生模型的冲蚀磨损有限元分析 | 第110-113页 |
| 6.2.1 有限元模型的建立 | 第110-111页 |
| 6.2.2 冲蚀磨损边界条件与加载设置 | 第111-112页 |
| 6.2.3 冲蚀磨损模拟结果分析 | 第112-113页 |
| 6.3 二元耦合仿生模型的冲蚀磨损有限元分析 | 第113-115页 |
| 6.3.1 二元耦合仿生模型的建立与求解 | 第113-114页 |
| 6.3.2 冲蚀磨损模拟与有限元分析 | 第114-115页 |
| 6.3.2.1 凹槽-弧形板二元耦合仿生模型 | 第114-115页 |
| 6.3.2.2 凸包-弧形板二元耦合仿生模型 | 第115页 |
| 6.4 单元仿生与二元耦合仿生模型抗冲蚀性能对比分析 | 第115-120页 |
| 6.5 本章小结 | 第120-121页 |
| 第7章 结论与展望 | 第121-125页 |
| 7.1 研究内容与结论 | 第121-123页 |
| 7.2 主要创新点 | 第123页 |
| 7.3 后续工作展望 | 第123-125页 |
| 参考文献 | 第125-137页 |
| 作者简介及攻读博士学位期间取得的科研成果 | 第137-139页 |
| 致谢 | 第139页 |
