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碳纳米管多孔含油材料润滑及力学性能仿真

多孔含油材料作为轴承保持架的一类新兴材料，因其自润滑特性在航空航天领域有着广阔发展前景，保持架多孔材料的含油性能和油保持性能对于轴承寿命和轴承润滑起到了重要作用。以碳纳米管作为添加剂来改善多孔材料润滑性能和力学性能，对于提高轴承和设备寿命具有重要意义。针对目前缺乏碳纳米管含油材料润滑机理方面的仿真模拟研究的现状，通过随机种子方法建立多孔含油保持架材料内部含碳纳米管的孔隙模型，从微观角度对碳纳米管复合多孔含油材料进行建模分析，并对构建的模型进行润滑性能仿真。通过改变碳纳米管直径、含量、迂曲度等参数，研究碳纳米管对含油保持架润滑性能的影响。利用分子动力学模拟方法，对含碳纳米管复合聚合物材料的力学性能进行分析。结果表明，碳纳米管的添加可以减少保持架在旋转过程中的离心力甩油速度，提高多孔材料的油保持率，相同质量分数下，多孔材料的油保持率与碳纳米管的直径成反比，相同直径下，与碳纳米管的含量呈正比，且碳纳米管的迂曲度与多孔材料油保持率无明显规律。采用分子动力学方法对碳纳米管聚合物复合材料进行拉伸模拟，得到复合材料的应力应变曲线和杨氏模量，并与纯聚合物分子的拉伸模拟实验进行对比，碳纳米管对于多孔含油材料的力学性能起到了一定的增强影响。本研究从仿真角度对碳纳米管复合多孔含油材料的润滑性能和力学性能进行分析，为后续的多孔含油保持架制备提供了依据。