شبیه ‌سازی روغن موتور حاوی نانوذره الماس بین دو سطح سایشی آهن با استفاده از روش های دینامیک مولکولی

نویسندگان

چکیده

در مقاله حاضر، شبیه‏ سازی دینامیک مولکولی نانو سایش با استفاده از نانوذره الماس به قطر 3 نانومتر محصور شده با دو قطعه آهنی انجام شد. کل فرآیند در دمای K300 ثابت ماند و سرعت لغزشی برای لایه­ های مرزی بالا و پایین m/s100 انتخاب شد. بررسی سازوکار روانکاری الماس نشان می­ دهد که نانو ذره حرکت لغزشی سطوح اصطکاک را به حرکت غلتشی تبدیل می­کند. بر اساس نتایج بدست آمده، استفاده از نانوذره الماس امکان کاهش ضریب اصطکاک را از 0.24 به 0.05 به وجود می‌آورد. به منظور بررسی اثر فشار در فرآیند سایش، شبیه­سازی فرآیند سایش در دما و سرعت ثابت، تحت سه فشار متفاوت 350، 500 و 650 مگاپاسکال انجام شد. نتایج نشان داد نانوذره تحت فشار­های قویتر تغییر شکل نمی­ دهد و شکل کروی خود را حفظ می­کند و با ایجاد فاصله بین سطوح اصطکاک نسبت به زمانی که نانوذره­ای نباشد، اصطکاک را بهبود می­بخشد. با این حال در حضور نانوذره، با افزایش فشار، ضریب اصطکاک افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Modeling of Motor Oil Containing Diamond Nanoparticle Between two Iron Abrasion Surfaces Using Molecular Dynamics Methods

نویسندگان [English]

  • N Mahdiyar
  • S. V Hosseini
چکیده [English]

In the present paper, molecular dynamics simulations of nano-wear were performed using a diamond nanoparticle with a diameter of 3 nm enclosed by two iron blocks. The whole process remained constant at 300 K and the slip velocity was selected for the upper and lower 100 m/s boundary layers. The study of the diamond lubrication mechanism shows that nanoparticles convert the sliding motion of friction surfaces into rolling motion. Based on the obtained results, the use of a diamond nanoparticle makes it possible to reduce the coefficient of friction from 0.24 to 0.05. To investigate the effect of pressure on the wear process, simulation of the wear process at constant temperature and velocity was performed under three different pressures of 350, 500, and 650 MPa. The results showed that nanoparticle does not deform under higher pressures and retain their spherical shape and improve the friction by creating a distance between the surfaces of friction compared to when there are no nanoparticles. However, in the presence of nanoparticles, the coefficient of friction increased with increasing pressure.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Simulation
  • molecular dynamics
  • Nano-Wear
  • Slipping
  • Rolling
دوره 62، شماره 62 - شماره پیاپی 62
مقالات برتر سومین همایش ملی موتورهای درونسوز
خرداد 1400
صفحه 31-41
  • تاریخ دریافت: 06 آذر 1401
  • تاریخ بازنگری: 29 فروردین 1403
  • تاریخ پذیرش: 06 آذر 1401