廣告
導(dǎo)致汽車密封條摩擦異響的一個根本因素就在于Stick-slip模型下的特征距離
汽車行駛過程中，車身在扭轉(zhuǎn)作用下車門門框(或無框車門的玻璃)與車身產(chǎn)生相對位移，密封條與其配合的鈑金漆面產(chǎn)生滑動摩擦，從而產(chǎn)生讓人煩惱的高頻摩擦異響（Squeak）。
導(dǎo)致汽車密封條摩擦異響的一個根本因素就在于Stick-slip模型下的特征距離，那么產(chǎn)生這個特征距離背后的根本原理又是什么？我們知道兩個相互接觸的物體，當(dāng)靜摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽Σ林?，兩個物體的宏觀表面必然在蠕動距離上發(fā)生剪切運(yùn)動。在剪切過程中，表面在發(fā)生滑動之前會蠕動到特征距離Dc，然后表面繼續(xù)滑動，這樣往復(fù)運(yùn)動從而在接觸面之間產(chǎn)生了異響（Squeak）。汽車密封條在車輛扭轉(zhuǎn)運(yùn)動的情況產(chǎn)生的摩擦異響其實就是這個原理。下面我們就用一個單自由度的彈簧-質(zhì)量來解釋這個現(xiàn)象。
由以上模型不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們試圖用作用在兩個摩擦表面之間的摩擦力F來模擬兩個摩擦表面之間的黏滑摩擦?xí)r，會很快發(fā)現(xiàn)黏滑現(xiàn)象不僅取決于F，而且還取決于系統(tǒng)的其他參數(shù)，如運(yùn)動部件的慣量、剛度（K）和質(zhì)量（M）。
這里我們提到的黏滑模型是彈性體相對固體的滑動，是一個涉及特征距離（但也包括時間t，它是兩個粗糙表面接觸后增加其附著強(qiáng)度所需的特征時間）的特殊模型。該模型在上世紀(jì)50年底的時候就由Rabinowicz提出了，它表明兩個粗糙的宏觀表面是通過其特征距離Dc的微觀粗糙體附著在一起。特征距離黏滑模型描述了當(dāng)兩個表面接觸后增加黏合強(qiáng)度時，如何觀察特征距離和時間尺度，這可能發(fā)生在光滑或粗糙的表面上。
在剪切過程中，表面在發(fā)生滑動之前會蠕動到特征距離。這與系統(tǒng)的德博拉數(shù)De有關(guān)，將材料的固有弛豫時間與系統(tǒng)中運(yùn)動和測量的時間尺度聯(lián)系起來。該類黏滑運(yùn)動的本質(zhì)就是，在剪切過程中，每個表面必須首先蠕動一段距離Dc，即接觸點(diǎn)的尺寸大小，然后表面繼續(xù)滑動，但摩擦力（動摩擦力）要低于原始（靜摩擦力）值。摩擦力減小的原因是，新的微凸體連接的形成速度應(yīng)與舊的微凸體連接的斷裂速度一樣快，但新微凸體連接的隨時間變化的附著力和摩擦力將低于舊微凸體連接。因此，在滑動的蠕動階段，摩擦力仍然很大，但一旦表面移動了特征距離后，摩擦力就會迅速下降到動摩擦值，如下黏滑模型示意圖所示：
在汽車密封條與其相互接觸的部件（車身鈑金或車門框，甚至是無框車門的玻璃）之間的相互運(yùn)動中，密封條泡管在發(fā)生相對滑動之前，密封條與鈑金之間都要蠕動一定的距離，這個距離取決于密封條截面的結(jié)構(gòu)特征、剛度和材料表面處理以及接觸之間的力等相關(guān)因素。接觸面之間的黏滑運(yùn)動可以通過使剪切距離小于特征距離的方法來消除，使該距離永遠(yuǎn)不會達(dá)到黏滑運(yùn)動開始時的最大靜摩擦力值，從而使連接界面之間蠕動的接觸時間變長，在密封條接觸面之間相對速度不變的情況下，增大了剪切距離，從而避免產(chǎn)生stick-slip運(yùn)動，消除摩擦異響。
廣告 編輯推薦
最新資訊
-
“汽車爬坡試驗方法”將有國家標(biāo)準(zhǔn)
2026-03-03 12:44
-
十年耐久監(jiān)管時代：電池系統(tǒng)開發(fā)策略將如何
2026-03-03 12:44
-
聯(lián)合國法規(guī)R59對機(jī)動車備用消聲系統(tǒng)的工程
2026-03-03 12:08
-
聯(lián)合國法規(guī)R58對后下部防護(hù)裝置的工程化約
2026-03-03 12:07
-
聯(lián)合國法規(guī)R57對摩托車前照燈配光性能的工
2026-03-03 12:07
