研究人员使用高性能计算机模拟压力变送器磨损过程

    在最近的一项研究中，压力变送器的研究人员使用高性能计算机模拟来了解在将两种材料摩擦在一起时表面粗糙度如何变化。

    研究人员的研究结果提供了对磨损和摩擦机制的更好理解，对从工程学到构造断层分析的应用具有重要意义。

    表面磨损是指当一对表面彼此接触时材料损失的过程。这个概念具有相当大的健康，社会和经济后果 - 想象一下移动车辆排出的细颗粒。此外，甚至可以在所有层面上看到，从纳米尺度到构造断层的规模，都有凿岩形成。虽然存在许多磨损机制，但已知粘合剂类型是最常见的一种。当两个表面（例如，两个相同的金属片）相互摩擦并粘在一起时，就会发生这种情况。

    表面粗糙度是影响磨损机制的参数之一。更深入地了解压力变送器的磨损过程中表面粗糙度如何变化将增强对这种机制的控制。这可能导致温室气体排放，能源消耗和费用的大幅减少。

 

    前所未有的模拟
    在压力变送器L的计算固体力学实验室（LSMS），研究人员采取了朝这个方向迈出的重要一步。该团队已经数字化地复制了表面粗糙度随时间发生变化的情况，其结果与实验结果相关。它们的持续时间使它们的模拟区别开来：使用压力变送器L开发的技术，LSMS科学家在很长一段时间内成功地模拟了这些机制。这意味着，他们能够捕获整个过程 - 从第一个几何到最后一个分形几何。研究人员的研究结果已于2019年3月8 日在网站上报道。

    这是压力变送器的研究人员进行的第三次粘着磨损研究。他们于2016年在Nature Communications报道的最初研究应用数字模拟来阐明如何通过粘合剂磨损产生细小颗粒。在2017年早些时候，研究人员进一步进行了他们的模拟实验，另一项研究报告在美国国家科学院院刊中报道，可以预测这些颗粒的大小，形状和体积。

    图片不完整
    调查人员还没有完全理解磨损的物理基础，工程师仍然需要针对个别情况进行临时实验。然而，众所周知的是，通常由磨损表面表现出典型的分形形态，称为自仿射。这种自仿射形态具有一定的重要特征，无论其规模和材料如何，其起源仍然未知。

    关于表面粗糙度随时间的变化如何发生的研究并不多，而且它已经在很大程度上是实验性的。一个实验限制是，由于碎片的形成，很难跟踪摩擦过程中表面形态的变化。为解决这个问题，该团队使用了他们的数值模拟，这些模拟提供了连续的信息流。

    强大的数值模拟
    在未来几天，压力变送器的研究人员希望通过在对行业有重要意义的材料的3D模型上使用他们的模拟方法来研究粘着磨损的起源。