粗糙表面接触行为与粘着机理的多尺度模拟研究

目前，基于分子动力学模拟的摩擦学计算仅限于纳米级系统，扩大计算规模、缩小与实验尺度的差距，是微/纳摩擦学模拟技术的重要发展方向。同时，微机械应用中存在着由表面粘着力导致的严重摩擦学问题，迫切需要深化表面接触、粘着行为与机理的研究。本项目探索耦合原子模型和连续介质力学模型的多尺度算法，应用于真实形貌表面粘着接触行为的数值模拟；研究表面接触状态和粘着作用在不同观测尺度下的微观特性；分析载荷、表面形貌和材料等因素对接触状态和粘着作用的影响，建立计入表面作用微观效应的粘着接触模型；研究接触状态和粘着作用的相互关联，揭示粘着作用发生的分子机制。应用数值模拟技术，考察表面作用的微观特性、及其对宏观接触行为的影响，本项目将进一步发展粗糙表面粘着接触问题的研究，有望为微机械摩擦学性能的改进提供理论依据。