清华大学学报(自然科学版)

作者：刘旻帑, 雷磊, 郑靖, 赵仲航, 曹钱

单位：西南交通大学 机械工程学院, 摩擦学研究所, 成都 610031

关键词：陶瓷,摩擦磨损,数值模拟,有限元,分子动力学,离散元

基金：国家自然科学基金资助项目(52035001),国家自然科学基金资助项目(5230521),中央高校基本科研业务费专项资金资助(2682024CX084)

陶瓷材料的摩擦学性能对陶瓷零部件长效、可靠服役至关重要。因此, 有必要全面、深入理解陶瓷材料的摩擦磨损行为与机制, 为设计优化陶瓷材料、提高陶瓷零部件服役性能提供理论基础。数值模拟方法在求解陶瓷摩擦学问题方面具有成本低、周期短、效率高等优点, 已成为研究陶瓷摩擦磨损行为与机制的重要手段。然而, 目前关于陶瓷摩擦磨损的数值模拟研究大多孤立分散, 模拟方法尚缺少系统归纳和总结。本文将陶瓷摩擦磨损数值模拟分为有限元模拟、分子动力学模拟和离散元模拟3类, 阐述了各类模拟方法的适用场景、研究现状和局限性, 进而从多尺度、多场和多方法耦合以及人工智能辅助方面, 提出了陶瓷摩擦磨损数值模拟的未来发展趋势。

来源：2025年第2期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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