ANSYS磨损分析
基于ANSYS有限元的复合材料传动轴失效分析
基于ANSYS有限元的复合材料传动轴失效分析基于ANSYS有限元的复合材料传动轴失效分析1. 引言复合材料在传动轴应用中越来越广泛，其具有较高的强度和刚度，以及较低的密度和惯性矩。
然而，由于其复杂的结构和复杂的加载条件，传动轴在运行过程中可能会发生失效。
因此，基于有限元分析的复合材料传动轴失效分析显得尤为重要。
2. 传动轴结构和材料传动轴主要有轴状结构，通常由多个复合材料组件组成，如纤维增强聚合物复合材料（FRP）和碳纤维增强复合材料（CFRP）。
这些材料的组合可以提供较高的轴向和环向强度，从而提供更好的传递力矩和转速。
3. 复合材料传动轴的失效模式复合材料传动轴的失效模式包括弯曲破坏、蠕变破坏、疲劳破坏和环剪切破坏等。
这些失效模式通常是由不同的应力和应变引起的，并在不同的加载条件下发生。
4. 有限元模型的建立基于ANSYS有限元软件，可以建立复合材料传动轴的三维有限元模型。
模型的几何形状和材料属性可以根据实际情况进行设定。
5. 材料参数的输入复合材料的性能参数需要根据实际测试数据进行输入。
这些参数包括纤维体积分数、纤维方向的弹性模量和剪切模量，基体材料的弹性模量和剪切模量等。
这些参数的准确性对于分析结果的准确性至关重要。
6. 边界条件和加载条件的设定在进行有限元分析之前，需要确定边界条件和加载条件。
边界条件通常包括固定支撑和固定约束等，以保证模型的稳定性。
加载条件通常包括径向和环向的力矩和转速等。
7. 模型分析和结果评价通过对复合材料传动轴模型进行有限元分析，可以得到应力和应变的分布图，以及轴的变形情况。
利用这些结果可以评估轴的失效模式和强度。
8. 参数敏感性分析和优化设计在分析过程中，可以对模型的几何形状和材料参数进行敏感性分析。
通过调整这些参数，可以优化设计，提高传动轴的性能和可靠性。
9. 模型验证和实验验证为了验证有限元模型的准确性，可以进行实验验证。
将有限元分析结果与实验结果进行对比和验证，以确定模型的准确性和可靠性。
ANSYS磨损分析报告
用有限元的方法模拟滑动摩擦磨损摘要磨损往往是影响产品寿命的一个主要因素。
因此磨损预测就成为工程的一个重要部分。
这篇论文介绍了用有限元软件ANSYS来模拟磨损的方法。
用线性磨损定律和欧拉解析积分提出了一个模型化的模拟程序。
然而，还要考虑保证模型的正确性和数学方法的收敛性。
分别用实验和有限元的方法分析了球形pin-on –disk系统在没有润滑条件下的接触问题，使用了Lim 和Ashby磨损图来区分磨损机理。
在给定几何尺寸和载荷的条件下，可以用有限元的方法模拟磨损，得到磨损率对滑动距离的对应关系。
有限元软件ANSYS非常适合解决接触问题和磨损模拟。
实际磨损率的分布X围在±40-60%的界限内会导致磨损模拟结果相当大的偏离。
因此这些结果必须在一个相对的值上进行估测，从而比较不同的设计。
关键词：磨损模拟；FEA；磨损试验；接触温度1．绪论摩擦副之间最可靠的摩擦学行为的知识可以通过做磨损实验来获得。
然而，当特别是设计改变时需要在日常的内部程序基础上进行迅速的估测。
已经进行了大量的研究工作来帮助设计者实现这一步。
已经证实一个给定系统滑动磨损的主要参数是接触载荷和相对滑动速度。
速度由机构运动来决定。
系统载荷怎么影响接触应力是很复杂的一个问题。
第一个分析两个弹性实体接触应力的人是赫兹。
他认为接触体是弹性的，接触部分为椭圆形，而且没有摩擦的。
这些假设被用在接触应力的计算中。
磨损发生在机械构件相互接触时。
一个重要的实际问题是在给定的时间里有多少的材料损失。
由于功能和加工误差等表面的形状是不同的。
而且会因为磨损和弹性变形而改变。
因此压力的分配就依赖于这些条件。
有限元的方法是一个通用的工具来解决应力应变的问题。
这篇论文使用有限元软件ANSYS5.0A分析了接触压力和磨损模拟。
2. 磨损模型磨损过程可以认为是动态的，由许多参数决定，这个过程的预测可以看作是一个初始值的问题。
从而磨损率就可以由一个总的方程来描述。
基于ANSYS的超高速磨削初始状态的研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｅ ｅａ ｉ ｌｔ ｎ ａ ａｙｉ Ｕ ｅ ｉｇｅｉｇｅ ｉｎ ｒｎ ｉｇｗｈ ｅ ｍｏ ｅ，ｂ ｔ ｃｕ ｌ ｒ ｄｎ ｅｌ ｎｙＵｅ ｏ ｔ ｆ ｓｒ ｃ ： ｅｇ ｎ ｒｌ ｍｕａｉ ｎ ｌｓ Ｓ Ｓ ｓｎ ｌ ｎ ｒｄｅ ｔ ｉｄｎ ｅ ｌ ｄ ｌ ｕ ｔａ ｉ ｉ ｗｈ ｌ ＳＳ ａｓ ｓ ｏ ｓ ａ ｇ ａ ｇｎ ｇ ｏ ｃ ｏ
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基于ANSYS的直齿圆柱齿轮摩擦特性分析_张婉莹
，因此，对轮齿失效
。而摩
和疲劳寿命的研究引起了人们的广泛关注 。著名的摩 ［2 ］ 擦学研究者 Jost 教授指出，摩擦学研究具有巨大经 济效益，尤其适用于机械传动 。齿轮传动齿面摩擦力 的主要影响有： 降低传动效率，加剧轮齿失效，引起
* 基金项目： 国家自然科学基金项目（ 51265050 ） ． 收稿日期： 2013 － 11 － 11 作者简介： 张婉莹（ 1988 —） ，女，硕士研究生，研究方向为机 mail： wyzhang712@ 163. com． 械摩擦特性 . E通讯作者： 任靖日（ 1960 —），男，博士，教授，研究方向为机 mail： jrren@ ybu. edu. cn． 械摩擦学特性、生物材料性能特性 . E-
［1 ］
系统振动与噪声等 。随着齿轮传动向高速 、重载、 精 密 、高效 、低噪声与长寿命方向的发展，齿面摩擦特 性研究对于减少摩擦损失 、增大轮齿承载能力 、改善 系统传动性能等具有显著的意义 。研究表明，齿面摩 擦力在点蚀形成 、齿根裂纹萌生与扩展及轮齿断裂过 程中起到加速作用 。同时，齿面摩擦力影响到齿轮系 统的动态特性，是重要的振动与噪声激励源
改革开放以来，我国机械工业有了突飞猛进的发 展，机械工业已成为我国国民经济的支柱产业之一 。 齿轮作为机械行业中最重要的零件之一，它具有功率 范围大、传动效率高 、传动比正确 、使用寿命长等特 点 。但从零件失效的情况来看，齿轮也是最容易出故 障的零件一 。据统计，在各种机械故障中，齿轮失 效就占故障总数的 60% 以上
图 2 直齿圆柱齿轮模型 Fig 2 The spur gear model
节点 P 处分解为两个相互垂直的分力，即圆周力 F t 和径向力 F r （ 单位均为 N）
ansys磨损计算
ansys磨损计算
在ANSYS中进行磨损计算通常涉及材料科学和工程分析的领域。
ANSYS提供了一些工具和模块，可用于模拟和分析材料的磨损过程。
以下是一些常见的ANSYS模块和方法，可用于磨损计算：
1.ANSYS Mechanical：
磨损分析：ANSYS Mechanical可以进行接触力、摩擦力和材料损耗的分析。
通过模拟材料表面的接触和运动，来评估摩擦损耗和磨损情况。
2.ANSYS Tribology：
润滑和磨损分析：该模块专注于摩擦学和磨损的模拟，可以分析各种润滑条件下的材料磨损情况，考虑润滑油膜、摩擦表面接触和材料损耗等因素。
3.ANSYS Fluent：
流体动力学模拟：对于涉及流体中颗粒运动的情况，如颗粒床、颗粒悬浮在流体中的情形，ANSYS Fluent可能用于评估颗粒的磨损情况。
4.材料损耗模型：
ANSYS中有一些材料损耗模型，可以根据不同材料的特性和使用条件来预测磨损情况。
这些模型可能包括Archard模型、Adachi-Sun模型等。
5.自定义脚本和用户子程序：
在ANSYS中，你也可以编写自定义的脚本或用户子程序，根据特定的磨损模型和材料特性进行分析和计算。
这些工具和方法可以用于磨损分析，但具体使用哪种方法取决于你的应用场景和需要分析的磨损类型。
通常，磨损分析需要考虑摩擦力、接触力、材料特性和使用环境等多个因素。
DG585大钩的磨损有限元分析
DG585大钩的磨损有限元分析康亮1，陈湘陵3，惠川川1,2，李洪波1,2，李亚伟1，邢广亮1,2(1.宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡721002；2.国家油气钻井装备工程技术研究中心，陕西宝鸡721002；3.西部钻探克拉玛依钻井公司,新疆克拉玛依834000）摘要：介绍了大钩的工作特点和钩体的磨损条件，并对钩体的磨损降级使用条件和判废标准进行了分析。
然后利用ANSYS Workbench 软件对钩体在不同降级使用的载荷工况和磨损状态下分别进行了有限元分析。
根据分析结果指出了钩体降级使用注意事项和对钩体进行有限元磨损分析的优点，同时指出了减少或削减应力畸变点应力数值的办法及利用三维实体单元分析的好处，最后指出了钩体减小应力集中的措施。
关键词：磨损；钩体；有限元；蠕变中图分类号:TP 391.7文献标志码:A文章编号：1002-2333（2019）05-0154-04Wear Finite Element Analysis of DG585HookKANG Liang 1,CHEN Xiangling 3,HUI Chuanchuan 1,2,LI Hongbo 1,2,LI Yawei 1,XING Guangliang1,2(1.Baoji Oilfield Machinery Co.,Ltd.,Baoji 721002,China;2.National Oil &Gas Drill Equipment Engineering Technical Research Center,Baoji721002,China ；3.Karamay Drilling &Company of XDEC,Baoji 721002,China)Abstract :This paper introduces the working characteristics and wear condition of the hook,and then analyzes the wear degradation conditions and the standards of scrap judgment.Then the finite element analysis of the hook body under different load conditions and wear conditions is carried out using ANSYS Workbench.According to the results of the analysis,it points out the precautions for the degradation of the hooked body and the advantages of finite element wear analysis of the hooked body.At the same time,it points out the methods to reduce the stress value of stress distortion points and the advantages of using 3D solid element analysis.At last,the measures to reduce stress concentration are pointed out.Keywords:wear;hook body;FEM;creep deformation引言随着全球油价的慢慢回升，石油钻井市场逐渐回暖，市场竞争日益激烈，钻井承包商特别希望提升石油钻井装备的自动化水平，从而缩短钻井周期，实现提速提效，节省成本。
ANSYS FE_SAFE简介
ANSYS FE_SAFE产品投放市场后，如果在耐久性方面出现问题将会造成许多新产品失去竞争力，给企业带来巨大的经济损失，同时又使企业形象蒙受巨大的负面影响。
在中国，由于疲劳耐久性与可靠性不过关造成的产品问题更是普遍存在，是国产产品缺乏国际竞争力的最重要因素之一。
国际上，每年因结构疲劳的原因，大量产品在其有效寿命期内报废，由于疲劳破坏而造成的恶性事故也时有出现。
据统计，欧洲每年早期断裂造成的损失达800亿欧元，而美国每年早期断裂造成的损失达1190亿美元，其中95% 是由于疲劳引起的断裂。
而通过应用疲劳耐久性分析技术，其中的50%是可以避免的，因此许多企业将疲劳耐久性定为产品质量控制的重要指标。
在传统的设计过程中，设计人员在概念或详细设计阶段通常使用简单而不真实的计算来估计产品的寿命，而对这些估计寿命的验证通常是通过一定量物理样机的耐久试验得到，不但试验周期长、耗资巨大，而且许多相关参数与失效的定量关系也不可能在试验中得出，试验结论还可能受许多偶然因素的影响。
因此对于产品疲劳寿命的仿真分析方法越来越受到产品设计人员的关注。
ANSYS FE-SAFE是美国ANSYS公司与英国安全技术公司（SAFE TECHNOLOGY LIMITED）紧密合作的产品，是进行结构疲劳耐久性分析的专用软件。
在软件开发过程中，每年投资数百万美元用于研发，并进行了大量的材料参数实验和实际结构件的试验验证。
在产品设计阶段使用ANSYS FE-SAFE，可在物理样机制造之前进行疲劳分析和优化设计，真实地预测产品的寿命，实现等寿命周期设计。
设计阶段的耐久性分析可以显著缩短产品推向市场的时间、提高产品可靠性，极大地降低制造物理样机和进行耐久性试验所带来的巨额研发费用。
ANSYS FE-SAFE耐久性分析技术可广泛应用于从空间站、飞机发动机到汽车、火车；从空调、洗衣机等家电产品到电子通讯系统；从舰船到石化设备；从内燃机、核能、电站设备到通用机械等各个领域。
磨损问题的仿真求解研究
磨损问题的仿真求解研究摘要：本文研究了磨损问题的仿真求解，采用了有限元方法和数值算法对磨损情况进行了模拟和求解。
通过对磨损机理和影响因素的分析，建立了磨损数学模型，并从材料、运动状态等方面设计了仿真实验。
最后，利用ANSYS软件对仿真实验进行了模拟求解，得出了磨损量与工作时间的变化规律，并进行了分析和探讨，为磨损分析和寿命预测提供了参考。
关键词：磨损，仿真，有限元方法，数值算法，ANSYS一、引言磨损问题是材料科学领域中的一个重要问题，其研究对减少资源浪费、提高机械设备的使用寿命、降低维修费用、推动工程进步等方面具有重要的意义。
磨损是机械设备在使用过程中的一种自然现象，其机理复杂，涉及多种因素，如材料性质、摩擦力、运动状态等。
因此，为准确研究磨损问题，需要对其进行模拟和求解。
本文针对磨损问题进行了仿真求解研究。
首先，对磨损机理和影响因素进行了分析，并建立了磨损数学模型。
其次，从材料、运动状态等方面设计了仿真实验，并采用有限元方法和数值算法进行了仿真求解。
最后，利用ANSYS软件对仿真实验进行了模拟求解，并对结果进行了分析和探讨。
二、磨损数学模型建立磨损数学模型是研究磨损问题的重要基础。
在建立磨损数学模型时，需要考虑材料性质、运动状态、受力情况等多种因素。
本文基于磨损机理和影响因素的分析，建立了如下的磨损数学模型：$$W = kHd$$其中，$W$表示磨损量，$H$表示受力情况，$d$表示工作时间，$k$为比例系数。
该数学模型考虑了磨损与受力情况、工作时间、材料性质等因素的关系。
其中，受力情况是决定磨损量的重要因素，其受力情况的大小和方向都会对磨损量产生影响。
三、仿真实验设计为了验证磨损数学模型的有效性，本文利用有限元方法和数值算法对磨损情况进行了模拟和求解。
具体的仿真实验设计如下：1. 材料选择：本文选择了工程塑料作为材料，其具有良好的韧性和抗磨损性能。
2. 运动状态：本文采用了滑动摩擦运动状态，其运动状态为水平滑动，速度恒定，摩擦力为定值。
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用有限元的方法模拟滑动摩擦磨损摘要磨损往往是影响产品寿命的一个主要因素。
因此磨损预测就成为工程的一个重要部分。
这篇论文介绍了用有限元软件ANSYS来模拟磨损的方法。
用线性磨损定律和欧拉解析积分提出了一个模型化的模拟程序。
然而，还要考虑保证模型的正确性和数学方法的收敛性。
分别用实验和有限元的方法分析了球形pin-on –disk系统在没有润滑条件下的接触问题，使用了Lim 和Ashby磨损图来区分磨损机理。
在给定几何尺寸和载荷的条件下，可以用有限元的方法模拟磨损，得到磨损率对滑动距离的对应关系。
有限元软件ANSYS非常适合解决接触问题和磨损模拟。
实际磨损率的分布范围在±40-60%的界限内会导致磨损模拟结果相当大的偏离。
因此这些结果必须在一个相对的值上进行估测，从而比较不同的设计。
关键词：磨损模拟；FEA；磨损试验；接触温度1．绪论摩擦副之间最可靠的摩擦学行为的知识可以通过做磨损实验来获得。
然而，当特别是设计改变时需要在日常的内部程序基础上进行迅速的估测。
已经进行了大量的研究工作来帮助设计者实现这一步。
已经证实一个给定系统滑动磨损的主要参数是接触载荷和相对滑动速度。
速度由机构运动来决定。
系统载荷怎么影响接触应力是很复杂的一个问题。
第一个分析两个弹性实体接触应力的人是赫兹。
他认为接触体是弹性的，接触部分为椭圆形，而且没有摩擦的。
这些假设被用在接触应力的计算中。
磨损发生在机械构件相互接触时。
一个重要的实际问题是在给定的时间里有多少的材料损失。
由于功能和加工误差等表面的形状是不同的。
而且会因为磨损和弹性变形而改变。
因此压力的分配就依赖于这些条件。
有限元的方法是一个通用的工具来解决应力应变的问题。
这篇论文使用有限元软件ANSYS5.0A分析了接触压力和磨损模拟。
2. 磨损模型磨损过程可以认为是动态的，由许多参数决定，这个过程的预测可以看作是一个初始值的问题。
从而磨损率就可以由一个总的方程来描述。
dh/ds=f( 载荷，速度，温度，材料参数，润滑，….)h为磨损深度（m），s为滑动距离（m）。
文献中可以查到很多磨损模型。
这些数学表达多种多样，从简单的经验式到复杂的依赖于物理概念和定义的方程[1]。
常常包括特定的参数和变量，只有在特定的情况下是正确的，在手册中是查不到的。
因此这些模型很少被用于实际中磨损的估测。
Lim和Ashby给出了钢板一个更广泛的在大范围载荷和速度下的磨损分类方法。
他们的工作建立在简化磨损方程并在很多pin-on-disk实验数据的基础上进行调整。
通过这个工作得到了一个磨损图，图1所示。
给出了磨损机理的轮廓和无量纲化磨损率Õ，作为无量纲化压力p和无量纲化速度v的作用结果，定义如下（1）V为磨损体积（m3），A为接触面积（m），r0为接触半径（m），F N为载荷，H为接触对中较软材料的硬度（P a），v为相对滑动速度（m/s）。
表一列出了Lim和Ashby使用的方程和参数。
图1所示磨损图中的温度的分析是假定一个简单的温度沿一维方向流动的基础上进行的。
更进一步的说就是迅速传播的温度对磨损起了一个很重要作用，热量分配系数α12=0.5，如果接触的温度达到7000C，就会发生严重的氧化磨损。
在这个温度一下，磨损与载荷成线性关系，不受速度影响。
最常用的模型是线性磨损方程Q=kp，磨损体积率与载荷成比例关系。
这个模型被认为是Archard的磨损定律，尽管它的基本形式首先由Holm发表。
这个模型是建立在实验观察基础上的，用公式表示（2）引入磨损率K使理论和实验的结果相吻合。
Holm把它作为一个常量，来表述耐磨原子的数量。
在Archard’s工作中，提出了微凸体相互作用导致磨损粒子产生的可能性[4]。
然而，那并不是唯一可能的解释。
Lim和Ashby通过计算认为分层和塑性磨损机理是主要的。
对于刚，他们建议用以下的值：然而，对于一个接触实际的K值需要通过实验的方法得到。
对于工程应用来说，相对于磨损体积，对磨损深度更感兴趣。
这里Archard想通过接触面积A[4]把方程（2）都分开，给出H为磨损深度（m），k为空间磨损率，p为接触压力。
磨损过程可以看作是个动态的过程，它的预测是个初始值的问题。
从而磨损模型可以通过一个不同的方程来表述，在线性的情况下，方程（2）可以用下面公式表示（3）3. 有限元磨损模拟程序3.1 有限元理论用有限元方法计算磨损的主要工作是计算接触应力。
工程结构被离散成许多单元，单元与单元之间用节点连接起来。
在有限元中，可以把单元中一些物理量(位移，温度等)通过多项式分段拟合来近似描述，通过结点位移来表示[5]。
可以同时使用不同的单元类型，复杂的载荷和边界条件。
在结构分析中，把自由的程度定义为节点位移。
把各个单元按原来的结构重新连接起来，形成整体的有限元方程[D]{μ}={F}D为结构刚度阵或总体刚度阵，{μ}为结构的节点位移列阵或变形矢量，{F}为结构节点的载荷列阵。
节点的应力通过变形得出。
商用有限元软件ANSYS可以处理几种材料和非线性问题，例如塑性，粘弹性，摩擦等[6]。
有限元磨损计算包括解决全面的接触问题，实际接触面积是未知的，所以分析为非线性。
在此情况下，使用了点对面单元。
有限元软件配备了多种工具，提高了非线性分析程序，但选择参数时要格外细心。
3.2 磨损模拟程序磨损模拟程序的流程图包括一系列的结构的解决步骤和额外的计算，如图2所示。
初始的参数用来定义模型的几何尺寸，载荷，约束和磨损模型参数以及单元和材料数据。
并开发了一些特殊的小程序生成FE模型和自动的定义载荷和约束。
每个几何和载荷的情况都要很好的离散化。
模型中采用较多的单元会得到更精确的结果，但是会增加计算时间和占用硬盘空间。
当得到了FEA迭代应力后，就可以确定接触区域。
然后可以确定每个接触单元的状态。
用接触单元的结点坐标确定接触区域。
根据接触区域节点应力来确定压力的分配。
用欧拉方法求磨损相对于时间的积分。
系统参数在磨损模拟的每一个载荷步中被假定为常数，根据下面所描述的磨损模型，在每个单元节点上对磨损深度产生影响。
（4）Δh j,n是在节点n,j上的磨损增量。
根据已知的应力分布，可以估计出节点的磨损增量Δh j,n（m）。
如果在一个磨损步中某个节点处的磨损增量过大，模拟的结果就可能变得不确定。
接触区域就可能出现间隙。
因此就根据以往的经验事先假定和引入了一个允许的最大磨损增量。
进行时间较短的模拟实验来调整这个值使它尽可能大。
最初的节点磨损增量经过一个连续的时间增量Δt（s）计算出来。
每个求解步j中的时间因数M j可以通过下式估测Δh in,j,max为节点磨损增量Δh in,j，n的最大值。
那个求解步j中实际的时间间隙被定为M jΔt。
然后模型的几何参数改变，根据方程（4）把节点移到新的位置。
这种方法，没有用连续的时间步长，提高了FEA计算速度。
在每个求解步后保存输出数据是很重要的。
这就要求如果分析由于某种原因中断时，快速数据回顾和保存前一个步中的数据。
3.3 FEA 结果确认也许确认FEA结果最可靠的方法是将它与已知的分析结果相对比。
ANSYS软件也配备了能量误差估计方法，建立在FEA结构分析结果是一个从一个单元到另一个单元连续的位移域[6]。
为了得到更满意的应力，单元节点的应力被平均。
节点应力误差矢量相应的被估测出来，作为单元和整个模型能量误差估计的基础。
当每一个单元能量误差都相等时，这个离散化的模型才是最有效的。
3.4 Sphere-on-plane FE模型Pin-on-disk结构如图3所示，用上面所示的FEA方法作了分析。
在这种情况下塑性变形和摩擦对压力的分配被看作是可以忽略的。
一个顶端为球形半径R=5mm的pin通过一个轴向均质的Sphere-on-plane FE模型来表达。
这个结构采用了两维实体结构单元PlANE42。
接触面采用二维点对面接触单元CONTACT48。
Pin和disk都被认为是弹性模量E=210GPa，泊松比µ=0.3的钢做成的。
两个负载为F N=21N和F N=50N。
接触区单元的X方向的尺寸根据载荷不同分别为25μm和32.5μm。
ANSYS接触刚度参数定为KN=5X107N/m。
为了检验模型的正确性，接触应力的分配分别通过FEA和赫兹公式进行了计算。
（图4所示）E*=E/2（1-µ2）为常态弹性模量。
这个模型中忽略了弹性变形和摩擦。
用FE和用Hertz 分别计算的结果相差不超过5%。
4.实验程序一个半径R=5mm 的pin在disk上滑动，压力分别为F N=21N和F N=50N。
disk和pin分别硬化到刚度分别为HV=4.6GPa和HV=3GPa。
Hertz计算的最大的接触应力被假定为在弹性范围内。
实验设备可以直线测量磨损深度和摩擦力矩（图5）。
实验中的滑动速度为v=25mm/s。
实验结果图6所示，做了两个载荷下的实验。
图6（C）所示的磨损率由图6所示两个实验的的平均磨损深度决定。
使用了如下方程体积磨损增量通过公式[7]计算i≥1是样品点的数量，Δs=0.15m为滑动距离增量。
Disk的硬度比pin的硬度大。
平均磨损率通过试验数据估测，滑动距离为s=3m和s=4.5m[图6（c）]。
当滑动距离分别为s=3m 和s=5m，这些值和偏差分别为在F=21N时K=（1.25±0.44）*10-13Pa-1和K=（2.26±1.44）*10-13Pa-1，在F=50N时K=（1.33±0.54）*10-13Pa-1和K=（2.01±1.21）*10-13Pa-1。
所测得的摩擦系数的平均值为f Fr=0.7±0.2。
通过Archard建议的方法分析了接触产生的温度[8]。
假定摩擦热流量q n（W/m2）没有流入接触体内部。
q n=f Fr pv。
P为接触区域的平均接触压力，计算时没有考虑系统变形通过一个圆形的热源加热，计算出了两个接触体的平均和最大温度。
没有考虑辐射和转化。
使用了下面的公式[9]接触温度由[8]计算无量纲参数Pe=0.5v=vr0/2a0为数。
计算所得温度没有超过6K[图6（d）].在载荷F=21N和F=50N时，实验速度和压力分别为v=0.2,…,1.6, p=0.007,…,0.27和v=0.3,…,2.0, p=0.009,…0.37。
在平均赫兹压力的基础上，计算相对于初始情况更高的无量纲压力。
认为磨损机理为分层或黏着磨损，图1，得到了线形磨损规律，公式（3）。
5.磨损模拟结果假定符合线性磨损定律，FEA磨损模拟结果可以用磨损率相对于磨损距离的关系来表示。
给定几何尺寸和载荷时，如果ks不变，磨损的深度不会改变。
5.1 Sphere-on-plane滑动接触用以上的模型进行FE磨损模拟，假定符合公式（3）的线性磨损定律。