本项目针对微机械应用中存在的由表面粘着力导致的严重摩擦学问题,以及对于微/纳尺度摩擦学研究还缺乏合适的模拟技术,发展了耦合分子动力学模拟和有限元分析的多尺度算法和并行计算软件,并应用于粗糙形貌表面粘着接触、摩擦行为的研究。研究了表面形貌和表面粘着强度对纳米尺度接触、摩擦行为的影响,考察了宏观接触模型在纳米尺度下的适用性,揭示了表面粘附导致的接触行为转变,分析了不同粗糙形貌下的接触过程中粘着规律变化,分析了摩擦行为从线性到亚线性、摩擦行为机制从载荷控制到粘着控制的转变。本项目进一步发展了微/纳尺度粗糙表面粘着接触、摩擦行为的研究,为微机械摩擦学性能的改进提供了一些理论依据。
英文主题词Multiscale simulation; Molecular dynamics simulation; Adhesion contact; Rough surface; M/NEMS