能量磨损计算

能量密度表示材料体积内吸收或消耗的能量。

假设e E 为表面摩擦一次时材料所吸收的能量密度，k E 为每次摩擦中转化为形成磨屑的能量密度，则：
k e E E ξ= （1）
如果经n 次摩擦才产生磨屑，所以磨屑所形成所需全部能量密度'
b E ：
()'11b E E n ξ⎡⎤=-+⎣⎦。

（2） 根据Tross 的研究，磨屑的实际断裂能量密度为平均能量密度K 倍，且1K >。

于是实际的形成磨屑的能量为'
b b E KE =，所以
()11b e E E K n ξ=⎡⎤-+⎣⎦
（3） 如果令R E 为磨损的能量密度，即磨损单位体积所消耗的能量，则
y s R E h
τ== 摩擦功磨损体积（4）
从而得 y R
dh h ds s E τ== （5） 式中，y τ为单位面积上的磨擦力；s 为滑动距离；h 为磨损厚度；dh ds
称为线磨损度。

由于R E 是磨损单位体积所需要的能量，而e E 是摩擦一次材料单位体积所吸收的能量，需经过n 次才形成磨屑，于是 R e E nE =
考虑到接触峰点处产生变形的体积即储存能量比被磨掉的体积w V 大，令
w d
V V γ=，从而可得：e R nE E γ=（6） 将（3）代入（6）得：[](1)1b R nE E K n ξγ
=-+（7） 式（7）建立了摩擦次数n 和磨损所需的能量密度R E 与形成磨屑的能量密度b E 之间的关系。

将式（7）代入（4）得：()11y b K n dh ds nE τξγ⎡⎤-+⎣⎦=（8）。