微幅冲击磨损作为涉及多物理场耦合的复杂界面失效现象，在航空航天、能源动力、交通运输等重大工程领域具有广泛的研究价值。本书系统梳理了作者团队十余年来在该领域的研究积累，重点围绕微幅冲击磨损的基本现象、理论框架及前沿研究进展展开阐述。本书以试验装置创新为切入点，详细介绍了团队自主研发的微幅冲击磨损及冲-切复合磨损等多套试验系统；在此基础上，阐述了常规金属材料、表面改性层、核电典型材料等多种材料在不同变量下的微幅冲击磨损动力学响应与磨损机理；结合工程实际应用，针对复杂接触状态、沙粒环境、冲-切复合工况等特殊场景开展了试验模拟；最后通过动力学分析与数值计算，进一步揭示了微观尺度的损伤机理。

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1999-2009 西南交通大学 材料学院 读本科、博士（硕博连读）2009-今 西南交通大学 机械工程学院 副研究员（2009）、研究员（2015）、博士生导师（2015） 2015.5-2021.5 摩擦学研究所 副所长 2021.5-今 摩擦学研究所 所长 2025.3- 先进技术与装备研究院，副院长（主持工作）在国内外学术期刊上发表(联合发表)了100余篇学术论文，其中被SCI检索五十余篇。申请12项国家发明专利（授权8项）。2012年获得教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学一等奖(8/8)；2009年获第六届詹天佑铁道科技奖专项奖。担任9个期刊编委/2个期刊青年编委。国家自然科学基金、北京市自然科学基金、陕西省科技厅项目、浙江省自然科学基金、广西自治区、黑龙江省、四川省教育厅、重庆市科技项目、科技奖励通讯评委。

目录
第1章 绪论 1
1.1 微幅冲击磨损概述 1
1.2 微幅冲击磨损案例及防护措施 3
1.2.1 典型工程案例 3
1.2.2 表面防护措施 7
1.3 微幅冲击磨损研究概况 11
1.3.1 试验装置研发 11
1.3.2 磨损表征分析方法 21
1.3.3 微幅冲击磨损理论 23
参考文献 26
第2章 微幅冲击磨损试验装置研制 31
2.1 恒动能控制微幅冲击磨损试验机 31
2.1.1 需求分析 32
2.1.2 整机设计 32
2.1.3 人机交互界面软件开发 43
2.1.4 环境试验模块加装 48
2.2 微幅冲-切复合磨损试验机 49
2.2.1 需求分析 50
2.2.2 整机设计 51
2.3 恒动能控制微幅冲-切复合磨损试验机 58
2.3.1 整机设计 58
2.3.2 设备运行 60
参考文献 62
第3章 常规金属的微幅冲击磨损 63
3.1 典型金属材料的微幅冲击磨损 63
3.1.1 试验方案 63
3.1.2 冲击动力学响应 65
3.1.3 磨痕损伤分析 67
3.1.4 磨损机理分析 68
3.2 工业纯铁材料的微幅冲击磨损 71
3.2.1 试验材料与参数选择 71
3.2.2 不同初始冲击动能的影响 72
3.2.3 磨痕特征分析 77
3.2.4 磨损机理分析 79
参考文献 80
第4章 表面改性层的微幅冲击磨损 82
4.1 类金刚石碳基涂层的微幅冲击磨损 82
4.1.1 试验方案 82
4.1.2 冲击动力学响应 84
4.1.3 磨痕损伤分析 85
4.1.4 磨损机制分析 87
4.2 二硫化钼涂层的微幅冲击磨损 89
4.2.1 试验方案 90
4.2.2 冲击动力学响应 93
4.2.3 磨损行为分析 96
4.2.4 冲击接触行为分析 98
4.3 微弧氧化涂层的微幅冲击磨损 99
4.3.1 试验方案 99
4.3.2 冲击动力学响应 100
4.3.3 磨损行为分析 102
4.4 超声波表面滚压变形层的微幅冲击磨损 104
4.4.1 试验方案 104
4.4.2 冲击动力学响应 107
4.4.3 磨损行为分析 110
参考文献 112
第5章 核电关键部件的微幅冲击磨损 114
5.1 蒸汽发生器传热管与支撑板的微幅冲击磨损 114
5.1.1 支撑结构的影响 115
5.1.2 支撑状态的影响 120
5.1.3 应力状态的影响 127
5.2 不同径厚比核燃料包壳与格架的微幅冲击磨损 133
5.2.1 包壳管壁厚的影响 135
5.2.2 包壳管管径的影响 139
5.2.3 冲击次数的影响 142
5.3 不同径厚比核燃料包壳异物磨蚀的微幅冲击磨损 144
5.3.1 异物形状、异物材质的影响 144
5.3.2 初始冲击速度、冲击角度的影响 155
参考文献 167
第6章 沙粒环境的微幅冲击磨损 169
6.1 软质沙粒环境的微幅冲击磨损 170
6.1.1 沙粒粒径的影响 170
6.1.2 冲击次数的影响 172
6.2 硬质沙粒环境的微幅冲击磨损 174
6.2.1 沙粒粒径的影响 175
6.2.2 冲击次数的影响 178
6.3 软/硬沙粒环境的微幅冲击磨损 180
6.3.1 沙粒配比的影响 180
6.3.2 初始冲击速度的影响 183
6.4 激光冲击强化的沙粒环境微幅冲击磨损 186
6.4.1 表面完整性分析 187
6.4.2 强化次数的影响 190
6.4.3 激光能量的影响 193
参考文献 194
第7章 微幅冲-切复合磨损及磨损预测 197
7.1 Inconel 690合金管的微幅冲-切复合磨损 197
7.1.1 冲-切复合模式的影响 198
7.1.2 冲击力的影响 203
7.1.3 超声波表面滚压的影响 206
7.2 2.25Cr1Mo合金管的微幅冲-切复合磨损 212
7.2.1 冲-切组合速度的影响 212
7.2.2 冲头质量的影响 220
参考文献 227
第8章 微幅冲击磨损动力学及数值计算 228
8.1 冲击接触理论 228
8.1.1 冲击接触的要素 228
8.1.2 冲击接触的力学分析 228
8.2 冲击动力学仿真 232
8.2.1 冲击仿真方法 233
8.2.2 冲击仿真结果 235
8.3 微幅冲击磨损理论计算 238
8.3.1 有限元模型 239
8.3.2 模拟结果分析 241
8.4 微幅冲-切复合磨损理论计算 254
8.4.1 有限元模型 254
8.4.2 模拟结果分析 254
参考文献 258