本书从新材料角度入手，选用具有空间特殊形状的氧化锌晶须(ZnOw)作为增强体，填充尼龙1010(PA1010)复合材料，制备出ZnOw/PA复合材料，以作为电机车增摩轮箍材料。本书对其包括拉伸、压缩和硬度在内的常规力学性能进行了测试，并考察了ZnOw/PA复合材料的滑动摩擦学性能；研究了ZnOw/PA复合材料在线性与恒定微载荷作用下的划痕性能，建立了ZnOw/PA复合材料的细观几何模型；同时采用压痕试验方法考察了ZnOw/PA复合材料的黏弹性特性，建立了ZnOw/PA复合材料的黏弹性模型。

本书研究了四脚针状氧化锌晶须(ZnOw)增强尼龙1010(PA1010)复合材料的力学性能、滑动摩擦学性能、划痕性能和压痕蠕变性能，建立了ZnOw/PA复合材料的细观几何模型和黏弹性模型；在自制牵引滚动摩擦试验机上研究了ZnOw/PA复合材料的牵引滚动摩擦学性能和滚动摩擦转移膜。

1 绪论

 1.1 研究背景

 1.2 研究现状

1.2.1 摩擦复合材料

1.2.2 滚动摩擦磨损

 1.3 主要研究内容

2 材料制备与试验方法

 2.1 ZnOw/PA复合材料制备

2.1.1 聚合物基体材料的选择

2.1.2 氧化锌晶须

2.1.3 ZnOw表面处理方法

2.1.4 试样成型

2.1.5 ZnOw的分散性

2.1.6 试样密度测定

 2.2 力学性能测试方法

2.2.1 拉伸强度

2.2.2 压缩强度

2.2.3 球压痕硬度

2.2.4 划痕试验

2.2.5 压痕蠕变性能试验

 2.3 磨损试验

2.3.1 滑动磨损试验

2.3.2 牵引滚动磨损试验

 2.4 本章小结

3 ZnOw/PA复合材料的力学性能及滑动磨损行为研究

 3.1 引言

 3.2 力学性能

 3.3 滑动摩擦磨损性能

 3.4 磨损机理

 3.5 本章小结

4 ZnOw/PA复合材料的划痕行为研究

 4.1 引言

 4.2 划痕阻力

 4.3 划痕过程的声发射特征

 4.4 划痕损伤形貌

 4.5 划痕系数

 4.6 划痕系数计算模型

 4.7 本章小结

5 ZnOw/PA复合材料的压痕蠕变行为研究

 5.1 引言

 5.2 黏弹性基本理论[108-110]

 5.3 压痕蠕变的力学模型[111]

 5.4 压痕深度与蠕变柔量

 5.5 五参数黏弹性模型

5.5.1 蠕变柔量

5.5.2 松弛模量[115]

 5.6 蠕变参数表征

 5.7 摩擦学性能与压痕性能的相关性

 5.8 本章小结

6 ZnOw/PA复合材料的滚动摩擦磨损行为研究

 6.1 引言

 6.2 试验方法

 6.3 滚动牵引力系数与滑移率

 6.4 纯尼龙的牵引滚动摩擦磨损行为

6.4.1 牵引负荷的影响

6.4.2 正压力的影响

6.4.3 磨损机理

 6.5 ZnOw/PA复合材料的牵引滚动摩擦磨损行为

6.5.1 ZnOw含量的影响

6.5.2 牵引负荷与正压力的影响

6.5.3 转移膜

 6.6 本章小结

7 ZnOw/PA复合材料牵引滚动特性研究

 7.1 引言

 7.2 试验方法

 7.3 牵引滚动摩擦特性

7.3.1 牵引力系数

7.3.2 牵引滚动的接触特性

7.3.3 牵引力系数的数学模型

 7.4 牵引功率传递效率

 7.5 牵引滚动磨损特性

 7.6 本章小结

8 Znow/PA复合材料的磨损转移膜研究

 8.1 引言

 8.2 试验方法

 8.3 结果与讨论

8.3.1 转移膜生成率

8.3.2 转移膜分布

8.3.3 转移膜的微观结构

8.3.4 转移膜成分

 8.4 本章小结

9 电机车复合车轮的接触力学分析

 9.1 引言

 9.2 有限元参数设置[177，178]

9.2.1 接触模型

9.2.2 轮轨接触的数值模拟

9.2.3 轮轨的接触状态

 9.3 钢制轮轨的接触分析

9.3.1 有限元模型

9.3.2 载荷与约束

9.3.3 材料模型

9.3.4 求解

9.3.5 求解结果

 9.4 复合车轮与钢轨的接触分析

9.4.1 有限元模型

9.4.2 材料模型

9.4.3 求解结果

 9.5 本章小结

10 全书总结

附录

参考文献