润滑油膜光干涉测量系统与技术研究进展.pdf

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1、２０１６年６月润滑与密封Ｊｕｎ?２０１６第４１卷第６期ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４１Ｎｏ?６ＤＯＩ：１０?３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?０２５４－０１５０?２０１６?０６?０２５∗润滑油膜光干涉测量系统与技术研究进展１１２刘海超郭峰黄柏林（１?青岛理工大学机械工程学院山东青岛２６６５２０；２?香港城市大学机械及生物医学工程学系香港九龙９９９０７７）???摘要：光干涉是润滑油膜厚度测量中最广泛采用的手段，干涉图像的光强与色度学信息反映出接触区内部油膜的??厚度与形状。概述光干涉技术在油膜测量领域的发展历程，介绍比色法、光谱分析法、相对光强法等３种典型的光干???涉

2、油膜测量方法和新发展的双色光光强调制测量方案。阐述润滑油膜测量光干涉测量系统的理论建模方法和系统设计???的关键，并展望光干涉油膜测量系统的发展方向，如开发专用的光干涉油膜测量仪器，实现多光源的同步测量等。??关键词：润滑油膜；光干涉；厚度测量；双色光干涉中图分类号：ＴＨ１１７文献标志码：Ａ文章编号：０２５４－０１５０（２０１６）０６－１１６－０６ＲｅｖｉｅｗｏｎＬｕｂｒｉｃａｔｉｎｇＦｉｌｍＴｈｉｃｋｎｅｓｓＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｗｉｔｈＯｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ１１２ＬＩＵＨａｉｃｈａｏＧＵＯＦｅｎｇＷＯＮＧＰａｔＬａｍ（１?ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａ

3、ｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＱｉｎｇｄａｏＳｈａｎｄｏｎｇ２６６５２０，Ｃｈｉｎａ；２?ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｉｔｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＨｏｎｇＫｏｎｇ，ＨｏｎｇＫｏｎｇ９９９０７７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｐｔｉｃａｌｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｆｉｌｍｓｖｉａｓｐｅｃｔｒｕｍａ⁃ｎａｌｙｓｉｓ，ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄｃｏｌ

4、ｏｒｉｍｅｔｒｙｏｒｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙｆｏｒｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｆｉｌｍｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｃｌａｓｓｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓ，ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ，ｓｐｅｃｔｒｕｍａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎａｎｄａｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｅｄｄｉｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．

5、Ｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｍｏｄ⁃ｅｌｏｆｔｈｅｆｉｌｍｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓｋｅｙｄｅｓｉｇｎｐｏｉｎｔｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｎｄｅｎｃｉｅｓｏｆｔｈｅｌｕｂｒｉ⁃ｃａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｐｅｃｉｆｉｃｔｅｓｔｒｉｇｓａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｉｍｕｌｔａｎｅ⁃ｏｕｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍｕｌｔｉ⁃ｓｏｕｒｃｅｏｆｌｉｇｈｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｏｉｌｆｉ

6、ｌｍ；ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ；ｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｄｉｃｈｒｏｍａｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ油膜润滑（ＦｌｕｉｄＦｉｌｍＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）旨在相对运动为膜厚是表征润滑状态和润滑有效程度的最直接指的接触副表面间形成剪切阻力小且有足够承载力的润标。滑膜，使相互作用表面完全分开，以降低摩擦和避免６０年来，高精度、可视化的光干涉技术被广泛磨损。其典型润滑状态包括流体动压润滑（Ｈｙｄｒｏｄｙ⁃应用于油膜润滑测量领域。针对不同膜厚测量范围，ｎａｍｉｃＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ，ＨＬ）、弹性流体动压润滑（Ｅｌａｓｔｏ⁃尤其是纳米级薄油膜测量，各国学者

7、进行了大量工ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ，ＥＨＬ，简称弹流润滑）和作，开发了一系列光干涉硬件和软件技术。这些工作薄膜润滑（ＴｈｉｎＦｉｌｍＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ，ＴＦＬ）。润滑实验中极大丰富了人们对各种润滑现象的认识，验证了基础主要测量对象即为润滑油膜本身，包括油膜的厚度与润滑理论的正确性，同时光干涉实验中反馈的新现象形状、压力、温度、摩擦力和流变测量等。其中，油也不断促进润滑理论的发展与完善。本文作者概述了膜厚度和几何形状是实验研究最重要的方面之一