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分子动力学模拟基础油对有机减摩剂吸附过程的影响

采用全原子DREIDING力场，分别在4种均方根粗糙度和3种十八烷同分异构分子基础油的条件下对纳米间隙中摩擦减摩剂硬脂酸分子吸附过程进行分子动力学模拟，计算硬脂酸分子的吸附能和扩散系数，并分析固液界面的密度分布，探究有机减摩剂的低摩擦机理及纳米粗糙度与基础油分子结构对单分子吸附膜初始形成过程的影响。从模拟结果中可以观察到，硬脂酸分子需穿过基础油吸附层才能吸附于固体壁面；基础油分子容易在近壁面处形成密度较大的吸附层，此吸附层会抑制硬脂酸分子与固体壁面的吸附；摩擦副表面纳米粗糙度对润滑油膜的分层结构有显著影响，在粗糙度为0.2 nm时摩擦因数取得最小值，硬脂酸分子的吸附能取得最大值；润滑油膜的分层结构与基础油的分子结构有关，硬脂酸分子在具有短支链的基础油分子中更易于扩散，且形成的吸附膜更加稳定。