| 主权项 |
一种基于光干涉的新型弹流润滑膜厚测量方法，该测量方法基于光学弹性流体动力润滑试验台，其特征在于，所述光学弹性流体动力润滑试验台上设置有CCD相机(1)，该CCD相机(1)和装有视频监控采集卡的计算机(8)相连接，包括步骤：S1、测量并记录玻璃圆盘滑动速度为0m/s时钢球(6)和玻璃圆盘间润滑膜的光干涉图像以及相对光强分布，由于滑动速度为0m/s，钢球(6)和玻璃圆盘接触区中心的膜厚接近为0；利用点接触变形方程式<img file="FDA0000677029790000011.GIF" wi="815" he="185" />其中，E为综合弹性模量，p(s，t)为点(s，t)处的压力值，一般按照公式<img file="FDA0000677029790000012.GIF" wi="602" he="184" />计算，其中a和b为接触椭圆的尺寸，按下列公式计算：<img file="FDA0000677029790000013.GIF" wi="435" he="199" /><img file="FDA0000677029790000014.GIF" wi="435" he="194" />式中，k<sub>a</sub>和k<sub>b</sub>为椭圆半轴系数，可以通过查表获得，当为钢球(6)和玻璃圆盘接触时，k<sub>a</sub>和k<sub>b</sub>的值均为1；计算得出接触区的弹性变形形状，即可通过计算得出接触区各个具体点对应的润滑膜膜厚分布情况，把计算得到的滑动速度为0m/s时的膜厚分布情况与测量得到的光干涉图像的相对光强分布对比，得出各个具体点的膜厚值和相对光强值，以此绘制出膜厚和相对光强的关系图；随着膜厚从0逐渐增大，干涉条纹明暗相间，相对光强忽大忽小，并将随着膜厚的增加按照余弦函数分布，根据余弦函数的周期性可以确定出不同膜厚对应的光干涉级数，即膜厚为0时为第0级亮纹，随着膜厚渐渐增加，相对光强降到最小，出现第1级暗纹；然后相对光强逐渐增大到最大出现第1级亮纹，依次类推；S2、测量记录滑动速度大于0m/s时的钢球(6)和玻璃圆盘(7)接触区润滑膜引起的光的 干涉图像，测量得出当前速度下接触中心区的相对光强，同时利用Dowson膜厚计算公式计算得到接触中心区的膜厚；然后和得到的静接触时即速度为0m/s时的膜厚‑相对光强图像对比就可得出此速度下的中心干涉区的具体干涉级数，从而可以确定整个干涉图像中所有干涉环的具体级数，然后就可利用干涉原理计算得到具体的膜厚分布；利用相同的方法可以连续测量记录不同滑动速度的钢球(6)和玻璃圆盘(7)接触区润滑膜引起的光的干涉图像，从而得到不同滑动速度下的中心接触区干涉级数和膜厚分布；S3、测量记录特定载荷下的钢球(6)和玻璃圆盘(7)接触区润滑膜引起的光的干涉图像，测量得出此载荷下的接触中心区的相对光强，同时利用Dowson膜厚计算公式计算得到接触中心区的膜厚，然后和得到的静接触时的膜厚‑相对光强图像对比就可得出此载荷下的中心干涉区的具体干涉级数，从而可以确定整个干涉图像中所有干涉环的具体级数，然后就可利用干涉原理计算得到具体的膜厚分布。 |
