1.本发明涉及一种摩擦材料性能测试技术领域，特别是关于一种摩擦材料界面自修复性能测试方法及系统。
背景技术：2.摩擦材料是机械设备中用来执行制动和传动功能的部件材料，其主要材质有石棉摩擦材料和无石棉摩擦材料两种。无石棉摩擦材料中的粉末冶金摩擦材料由于具有良好的抗腐蚀性、散热性和导热性，被广泛用于飞机、载重汽车等交通运输工具及大功率重型工程机械上；其中，铜基粉末冶金材料由于不易产生粘结现象被应用最广。
3.铜基粉末冶金材料界面的摩擦磨损特性，会影响元件工作的可靠性以及设备寿命，其“损伤-自修复”过程演变规律不明、自修复机理不清、表征体系不健全等问题制约了我国的大型关键装备可靠性和寿命提高。摩擦界面在正常工作状态下，经常会出现磨损现象，导致界面出现轻微划伤或者环形犁沟，但经过摩擦材料内部的润滑组分作用后，界面会逐渐自修复；可当摩擦界面长期经历此过程时，犁沟最终无法愈合，基体和摩擦组分逐渐剥落，元件工作寿命终止。
4.目前，已有诸多学者对粉末冶金材料的摩擦性能开展了研究，一些学者研究了在不同制动初速度下铜基粉末冶金材料的摩擦磨损性能，在定速情况下铜基粉末冶金材料的摩擦磨损性能；另一些学者研究了铜基粉末冶金材料在不同制动压力情况下摩擦材料的表面温度和摩擦系数；还有部分学者研究了在干滑动工况下铜基粉末冶金材料的磨损情况和磨损量，以及铜基粉末冶金材料在磨合和非磨合情况下的摩擦性能。但是，以上研究并未考虑铜基粉末冶金材料自身的自修复性能，缺少较为系统的摩擦材料自修复性能评价体系，也并没有提出试验表征和验证方法来寻找摩擦界面自修复性能的影响规律。
技术实现要素：5.针对上述问题，本发明的目的是提供一种摩擦材料界面自修复性能测试方法及系统，其能得到自修复性能的影响规律，确定最快自修复工况。
6.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种摩擦材料界面自修复性能测试方法，其包括：搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度的损伤样件；基于表征参数，对损伤样件进行自修复试验，模拟预设损伤程度的损伤样件的自修复过程；确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试。
7.进一步，所述搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，包括：
8.通过摩擦磨损试验机搭建试验平台，采用研磨柱销制成由于硬质磨粒磨损而出现的轻微犁沟磨损；
9.以相同工况制备多个损伤样件，所有损伤样件的犁沟深度和宽度分别保持在标准范围内，制备成损伤样件。
10.进一步，所述基于表征参数包括摩擦系数均方差、表面粗糙度、犁沟宽度与深度和损伤边界表面硬度。
11.进一步，所述对损伤样件进行自修复试验，包括：
12.通过表征参数建立自修复性能评价指标体系，包括损伤区域的宽度和深度、表面粗糙度、摩擦系数以及损伤边界硬度；
13.在确定工况下分别在不同时间逐渐进行滑摩后获得表面形貌、损伤边界表面硬度、金相显微成像信息，同步采集全过程的摩擦系数；
14.自修复初始状态，犁沟部分轮廓清晰，犁沟宽度与深度值为预先设定值；表面粗糙度为自修复过程的最大值；同时，摩擦系数在固定范围内上下波动，且摩擦系数均方差s波动程度在预先设定范围内，说明摩擦平稳性差；损伤边界表面硬度为自修复过程的最低值；
15.滑摩的自修复过程中，随滑摩时间的增长，犁沟部分损伤界线逐渐模糊，犁沟的宽度与深度逐渐降低，且滑摩初始阶段的降低速率最快；摩擦系数降低，摩擦系数均方差s下降，说明摩擦系统稳定性提高；损伤边界表面硬度先下降，又迅速回升；同时，随着滑摩时间的增长，sic与sio2等摩擦组元裸露，损伤边界模糊与清晰的界限逐渐模糊，验证了犁沟宽度、深度与损伤边界表面硬度参数表征的有效性。
16.进一步，所述确定自修复是否完成，包括：
17.滑摩至最后阶段时，犁沟部分很难分辨，宽度与深度分别下降到较低值且保持稳定，表面粗糙度也下降到最低水平；
18.摩擦系数逐渐稳定，摩擦系数均方差也下降到最低值，表明摩擦稳定性到达理想状态；损伤边界表面硬度也到达最大值；
19.通过金相显微成像得出，在自修复阶段末期，界面会出现质地坚硬的氧化膜，非金属组分的填充更加均匀，材料自修复完成。
20.进一步，所述金相显微成像分析为：天然鳞片石墨和mos2具有扩散性和流动性，摩擦界面在滑摩时，天然鳞片石墨和mos2受压后会滑移填充到损伤部位；通过观察损伤边界的金相图，能判断自修复过程是否完成。
21.进一步，所述得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，包括：分析温度、转速、压力影响下的自修复性能表征参数与自修复时间变化规律；
22.摩擦样件在不同温度、不同转速及不同压力下滑摩固定时间，获得摩擦系数、表面形貌自修复信息，计算自修复性能表征参数；将滑摩后的摩擦样件按原工况继续滑摩，直至自修复性能表征参数呈现一致性判别趋势，即到达自修复点，统计自修复时间，分别得到温度、转速、压力与自修复时间变化规律。
23.一种摩擦材料界面自修复性能测试系统，其包括：样件制作模块，搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度的损伤样件；自修复模块，基于表征参数，对损伤样件进行自修复试验，模拟预设损伤程度的损伤样件的自修复过程；变化规律获取模块，确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试。
24.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
25.一种计算设备，其包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个
或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
26.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
27.1、本发明建立了自修复参数评价体系，包括：摩擦系数、表面粗糙度、犁沟深度和宽度、表面硬度，综合指标比任何单一因素判断自修复效果都好，结论准确。
28.2、本发明可以综合分析多因素对材料自修复性能影响的规律。
29.3、本发明可以得到最快自修复工况。
附图说明
30.图1是本发明实施例中的摩擦材料界面自修复性能测试方法整体流程图；
31.图2是本发明实施例中的摩擦片表面形貌图；
32.图3是本发明实施例中的硬度测点布置示意图；
33.图4是本发明实施例中的评价体系图；
34.图5是本发明实施例中的损伤区域金相显微照片；
35.图6是本发明一实施例中的计算设备结构示意图。
具体实施方式
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
38.本发明提供一种摩擦材料界面自修复性能测试方法及系统，本发明的试验对象为铜基粉末冶金材料摩擦界面，对该材料摩擦界面的自修复性能变化规律进行试验，构建基于摩擦系数均方差、表面粗糙度、损伤边界表面硬度、犁沟深度和宽度等多项指标的摩擦界面自修复性能表征参数与方法。通过模拟界面轻微犁沟磨损的损伤试验，以及模拟摩擦界面自修复过程的盘盘试验，来验证铜基粉末冶金材料的自修复性能。同时，通过环境温度、转速和压力的试验，找到对自修复性能的影响规律，对自修复过程伴随的损伤区域变化进行分析，为铜基粉末冶金材料自修复性能在工程实际中的更好应用提供参考依据。
39.在本发明的一个实施例中，提供一种摩擦材料界面自修复性能测试方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，如图1所示，该方法包括以下步骤：
40.1)搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度样件，用以模拟样件的损伤，例如摩擦盘界面轻微损伤；
41.2)基于表征参数，进行自修复试验，模拟预设损伤程度样件的自修复过程；
42.3)确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试，确定不同因素影响下自修复性能的差异。
43.上述步骤1)中，搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，试验目的为模拟摩擦盘表面因硬质磨粒磨损出现的轻微犁沟磨损；包括以下步骤：
44.1.1)通过摩擦磨损试验机搭建试验平台，采用研磨柱销制成由于硬质磨粒磨损而出现的轻微犁沟磨损；
45.在本实施例中，试验材料包括摩擦盘与对偶钢盘，用研磨柱销模拟表面硬质磨粒磨损，从而制造犁沟磨损。由于研磨柱销定位后高出钢片一定距离，从而在盘盘旋转摩擦时对摩擦盘产生局部研磨作用。
46.为了使损伤模拟过程具有较好的可行性，研磨柱销和钢片需选用远大于摩擦盘的硬度的材料。制作过程中保持相同工况制备多个损伤样件，并且保证损伤样件的犁沟深度和宽度在同一标准范围内。
47.具体步骤为：
48.(1)将摩擦磨损试验机对焦，保证摩擦盘的磨损精度；
49.(2)对全新摩擦盘进行干燥，安装所有部件；
50.(3)设定加载力、电机目标转速、运行时间，升温被试件；
51.(4)待温度稳定，结合上试件摩擦盘和下试件钢片；
52.(5)记录摩擦系数；
53.(6)停止试验，分离摩擦副，对摩擦盘进行清理并冷却、干燥。
54.通过白光干涉仪和电子显微镜观察制作的损伤样件，判断是否符合犁沟磨损情况，如果不符合，重复以上步骤继续制备。
55.1.2)以相同工况(例如环境温度、转速、压力、滑摩时间等)制备多个损伤样件，所有损伤样件的犁沟深度和宽度分别保持在标准范围内，制备成损伤样件；
56.其中，标准范围优选为46.400μm
±
10％和1760μm
±
10％。
57.上述步骤2)中，基于表征参数包括摩擦系数均方差、表面粗糙度、犁沟宽度与深度和损伤边界表面硬度。
58.其中，摩擦系数均方差s为：在试验中，试验机可以实时监测并记录摩擦片的摩擦系数μ，试验结束后通过下式计算摩擦系数均方差s，用以表征摩擦系统的平稳性。
[0059][0060]
式中，n为采样的点数，ui为第i次采样时的摩擦系数，为摩擦系数的平均值。
[0061]
表面粗糙度ra为：试验结束后，使用白光干涉仪测量，白光干涉仪是通过非接触式测量光程差测定相关物理量的光学仪器。根据白光干涉仪的内置计算公式求解出表面粗糙度ra，来表征表面微凸体尺寸大小变化：
[0062][0063]
式中，a为测量区域的面积，z(x,y)为测量区域内点(x,y)处的深度。
[0064]
犁沟宽度w与深度h为：使用白光干涉仪观察自修复试验结束后摩擦片的表面形貌，如图2所示。基于三维形貌图生成横截面犁沟部分的轮廓线，起点与终点的距离为犁沟
的宽度w，最低点距起点和终点所在的水平线之间的距离为犁沟的深度h。犁沟宽度与深度值可以体现损伤犁沟的整体尺寸变化，从而表征自修复过程的演化程度。
[0065]
损伤边界表面硬度d为：摩擦盘材料的硬度范围为20-50hrf，本实施例中采用洛氏硬度仪测量摩擦盘的表面硬度，用以表征损伤边界处的组分迁移和金属氧化程度，从而佐证自修复性能演变规律。测量点的布置方式如图3所示，位置选择在犁沟损伤边界处，随机选取5个测试点测硬度值，并计算平均值作为损伤边界表面硬度值。
[0066]
在本实施例中，利用摩擦磨损试验机搭建的试验平台，进行盘盘摩擦试验，探索特定损伤程度样件的自修复过程。其中，对损伤样件进行自修复试验，包括以下步骤：
[0067]
2.1)通过表征参数建立自修复性能评价指标体系，包括损伤区域的宽度和深度、表面粗糙度、摩擦系数以及损伤边界硬度，如图4所示；通过对这些评价指标的测量来探究环境温度、转速、压力、材料配比以及表面初始状态等对摩擦材料的自修复性能产生影响。
[0068]
2.2)在确定工况(例如环境温度、转速、压力等)下分别在不同时间逐渐进行滑摩后获得表面形貌、损伤边界表面硬度、金相显微成像信息，同步采集全过程的摩擦系数；
[0069]
具体的，应用第一阶段试验制备的损伤样件，以确定工况(环境温度、转速、压力)分别滑摩a min、b min、c min、d min、e min、f min(a《b《c《d《f)后获得表面形貌、损伤边界表面硬度、金相显微成像等信息，同步采集全过程的摩擦系数；为了佐证自修复性能的表征和自修复时间的判定，可以使用电子显微镜，进行不同时刻的金相显微照片的对照，如图5所示。
[0070]
2.3)自修复初始状态，犁沟部分轮廓清晰，犁沟宽度与深度值为预先设定值，初始状态的预先设定值为犁沟宽度与深度值的最大值；表面粗糙度为自修复过程的最大值；同时，摩擦系数在固定范围内上下波动，且摩擦系数均方差s波动程度在预先设定范围内，说明摩擦平稳性差；损伤边界表面硬度d为自修复过程的最低值；根据电子显微镜可以看出，自修复初始阶段损伤处微划痕较多，损伤边界明晰，犁沟处尺寸较大且底部表面组织较疏松。
[0071]
其中，犁沟宽度的预先设定值不超过3mm，深度值的预先设定值不超过100μm；为保证测试精确性，摩擦系数均方差s的波动程度预先设定范围的最大值不超过1
×
10-2
。
[0072]
2.4)滑摩的自修复过程中，随滑摩时间的增长，犁沟部分损伤界线逐渐模糊，犁沟的宽度与深度逐渐降低，且滑摩初始阶段的降低速率最快；摩擦系数降低，摩擦系数均方差s下降，说明摩擦系统稳定性提高；由于自修复初期润滑组分扩散和溢出，故损伤边界表面硬度d先下降，又迅速回升；同时，随着滑摩时间的增长，sic与sio2等摩擦组元裸露，损伤边界模糊与清晰的界限逐渐模糊，验证了犁沟宽度、深度与损伤边界表面硬度参数表征的有效性。
[0073]
其中，损伤边界表面硬度d先下降的主要原因是自修复前期压力和温度作用下润滑组分(天然鳞片石墨、mos2等)的扩散和溢出，回升的主要原因是自修复后期金属氧化膜以及矿物性化合物新相的形成。
[0074]
上述步骤3)中，确定自修复是否完成，包括以下步骤：
[0075]
3.1)滑摩至最后阶段时，犁沟部分很难分辨，宽度与深度分别下降到较低值且保持稳定，表面粗糙度也下降到最低水平；
[0076]
3.2)摩擦系数逐渐稳定，摩擦系数均方差也下降到最低值，表明摩擦稳定性到达
理想状态；损伤边界表面硬度也到达最大值；
[0077]
3.3)通过金相显微成像得出，在自修复阶段末期，界面会出现质地坚硬的氧化膜，非金属组分的填充更加均匀，佐证了损伤区域硬度的增大和摩擦稳定性的提升，材料自修复完成。
[0078]
其中，金相显微成像分析为：天然鳞片石墨和mos2具有扩散性和流动性，摩擦界面在滑摩时，天然鳞片石墨和mos2受压后会滑移填充到损伤部位；通过观察损伤边界的金相图，能判断自修复过程是否完成。
[0079]
上述步骤3)中，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，包括：分析温度、转速、压力影响下的自修复性能表征参数与自修复时间变化规律；
[0080]
摩擦样件在不同温度、不同转速及不同压力下滑摩固定时间，获得摩擦系数、表面形貌自修复信息，计算自修复性能表征参数；将滑摩后的摩擦样件按原工况继续滑摩，直至自修复性能表征参数呈现一致性判别趋势，即到达自修复点，统计自修复时间，分别得到温度、转速、压力与自修复时间变化规律。
[0081]
在本实施例中，由于摩擦材料的自修复性能与多种因素相关，如环境温度、转速、压力、材料配比以及表面初始状态等。故以温度、转速、压力对自修复性能的影响为例，设计a、b、c三组盘盘滑摩自修复试验，分析三个因素影响下的自修复性能表征参数与自修复时间变化规律。
[0082]
(1)温度影响：
[0083]
盘盘滑摩自修复试验中，固定转速和压力。环境温度分别取a1℃、a2℃、a3℃、a4℃，试验编号分别对应a1、a2、a3、a4。四个摩擦样件在不同温度下滑摩固定时间，获得摩擦系数、表面形貌等自修复信息，计算自修复性能表征参数。将滑摩后的摩擦样件按原工况继续滑摩，直至自修复性能表征参数呈现一致性判别趋势，即到达自修复点，统计自修复时间。
[0084]
(2)转速影响：
[0085]
了研究转速对材料自修复性能的影响，固定环境温度和压力。滑摩转速分别取b1 r/min、b2 r/min、b3 r/min、b4 r/min，试验编号分别对应b1、b2、b3、b4。四件摩擦样件均滑摩固定时间，统计摩擦系数、表面形貌等自修复信息，并记录自修复性能表征参数的变化。将滑摩后的摩擦样件按原工况继续滑摩，直至自修复性能表征参数呈现一致性判别趋势，即到达自修复点，统计自修复时间。
[0086]
(3)压力影响：
[0087]
固定环境温度和转速，压力分别取c1n、c2n、c3n、c4n，试验编号分别对应c1、c2、c3、c4。四个摩擦样件均滑摩固定时间，获得摩擦系数、表面形貌等自修复信息，计算自修复性能表征参数。将滑摩后的摩擦样件按原工况继续滑摩，直至自修复性能表征参数呈现一致性判别趋势，即到达自修复点，统计自修复时间。
[0088]
在本发明的一个实施例中，提供一种摩擦材料界面自修复性能测试系统，其包括：
[0089]
样件制作模块，搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度的损伤样件；
[0090]
自修复模块，基于表征参数，对损伤样件进行自修复试验，模拟预设损伤程度的损伤样件的自修复过程；
[0091]
变化规律获取模块，确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试。
[0092]
本实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
[0093]
如图6所示，为本发明一实施例中提供的计算设备结构示意图，该计算设备可以是终端，其可以包括：处理器(processor)、通信接口(communications interface)、存储器(memory)、显示屏和输入装置。其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信。该处理器用于提供计算和控制能力。该存储器包括非易失性存储介质、内存储器，该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现一种性能测试方法；该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、管理商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行如下方法：搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度样件，用以模拟样件的损伤，例如摩擦盘界面轻微损伤；基于表征参数，进行自修复试验，模拟预设损伤程度样件的自修复过程；确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试，确定不同因素影响下自修复性能的差异。
[0094]
此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0095]
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算设备的限定，具体的计算设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0096]
在本发明的一个实施例中，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度样件，用以模拟样件的损伤，例如摩擦盘界面轻微损伤；基于表征参数，进行自修复试验，模拟预设损伤程度样件的自修复过程；确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试，确定不同因素影响下自修复性能的差异。
[0097]
在本发明的一个实施例中，提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储服务器指令，该计算机指令使计算机执行上述各实施例提供的方法，例如包括：搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度样件，用以模拟样
件的损伤，例如摩擦盘界面轻微损伤；基于表征参数，进行自修复试验，模拟预设损伤程度样件的自修复过程；确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试，确定不同因素影响下自修复性能的差异。
[0098]
上述实施例提供的一种计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
[0099]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0100]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0101]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0102]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：1.一种摩擦材料界面自修复性能测试方法，其特征在于，包括：搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度的损伤样件；基于表征参数，对损伤样件进行自修复试验，模拟预设损伤程度的损伤样件的自修复过程；确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试。2.如权利要求1所述摩擦材料界面自修复性能测试方法，其特征在于，所述搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，包括：通过摩擦磨损试验机搭建试验平台，采用研磨柱销制成由于硬质磨粒磨损而出现的轻微犁沟磨损；以相同工况制备多个损伤样件，所有损伤样件的犁沟深度和宽度分别保持在标准范围内，制备成损伤样件。3.如权利要求1所述摩擦材料界面自修复性能测试方法，其特征在于，所述基于表征参数包括摩擦系数均方差、表面粗糙度、犁沟宽度与深度和损伤边界表面硬度。4.如权利要求3所述摩擦材料界面自修复性能测试方法，其特征在于，所述对损伤样件进行自修复试验，包括：通过表征参数建立自修复性能评价指标体系，包括损伤区域的宽度和深度、表面粗糙度、摩擦系数以及损伤边界硬度；在确定工况下分别在不同时间逐渐进行滑摩后获得表面形貌、损伤边界表面硬度、金相显微成像信息，同步采集全过程的摩擦系数；自修复初始状态，犁沟部分轮廓清晰，犁沟宽度与深度值为预先设定值；表面粗糙度为自修复过程的最大值；同时，摩擦系数在固定范围内上下波动，且摩擦系数均方差s波动程度在预先设定范围内，说明摩擦平稳性差；损伤边界表面硬度为自修复过程的最低值；滑摩的自修复过程中，随滑摩时间的增长，犁沟部分损伤界线逐渐模糊，犁沟的宽度与深度逐渐降低，且滑摩初始阶段的降低速率最快；摩擦系数降低，摩擦系数均方差s下降，说明摩擦系统稳定性提高；损伤边界表面硬度先下降，又迅速回升；同时，随着滑摩时间的增长，sic与sio2等摩擦组元裸露，损伤边界模糊与清晰的界限逐渐模糊，验证了犁沟宽度、深度与损伤边界表面硬度参数表征的有效性。5.如权利要求1所述摩擦材料界面自修复性能测试方法，其特征在于，所述确定自修复是否完成，包括：滑摩至最后阶段时，犁沟部分很难分辨，宽度与深度分别下降到较低值且保持稳定，表面粗糙度也下降到最低水平；摩擦系数逐渐稳定，摩擦系数均方差也下降到最低值，表明摩擦稳定性到达理想状态；损伤边界表面硬度也到达最大值；通过金相显微成像得出，在自修复阶段末期，界面会出现质地坚硬的氧化膜，非金属组分的填充更加均匀，材料自修复完成。6.如权利要求5所述摩擦材料界面自修复性能测试方法，其特征在于，所述金相显微成像分析为：天然鳞片石墨和mos2具有扩散性和流动性，摩擦界面在滑摩时，天然鳞片石墨和mos2受压后会滑移填充到损伤部位；通过观察损伤边界的金相图，能判断自修复过程是否
完成。7.如权利要求1或5所述摩擦材料界面自修复性能测试方法，其特征在于，所述得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，包括：分析温度、转速、压力影响下的自修复性能表征参数与自修复时间变化规律；摩擦样件在不同温度、不同转速及不同压力下滑摩固定时间，获得摩擦系数、表面形貌自修复信息，计算自修复性能表征参数；将滑摩后的摩擦样件按原工况继续滑摩，直至自修复性能表征参数呈现一致性判别趋势，即到达自修复点，统计自修复时间，分别得到温度、转速、压力与自修复时间变化规律。8.一种摩擦材料界面自修复性能测试系统，其特征在于，包括：样件制作模块，搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度的损伤样件；自修复模块，基于表征参数，对损伤样件进行自修复试验，模拟预设损伤程度的损伤样件的自修复过程；变化规律获取模块，确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试。9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。10.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。
技术总结本发明涉及一种摩擦材料界面自修复性能测试方法及系统，其包括：搭建试验平台，对样件进行损伤模拟试验，得到预设损伤程度的损伤样件；基于表征参数，对损伤样件进行自修复试验，模拟预设损伤程度的损伤样件的自修复过程；确定自修复是否完成，得到自修复性能表征参数与自修复时间变化规律，完成自修复性能测试。本发明能得到自修复性能的影响规律，确定最快自修复工况。本发明可以广泛在摩擦材料性能测试技术领域中应用。技术领域中应用。技术领域中应用。
技术研发人员：吴健鹏 王煜鑫 王立勇 陈睿涵
受保护的技术使用者：北京信息科技大学
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/7/5
