摩擦力的测量始终是摩擦磨损试验机的重要组成部分之一.在自行开发的模拟缸套/活塞环摩擦学性能的试验机中,采用弹性悬臂梁配合力传感器进行摩擦力的测量.推导了弹性悬臂梁测量摩擦力的公式,并用有限元软件分析了弹性悬臂梁的变形,确定了合适的截面形状.经试验验证,设计的摩擦试验机能够基本真实地反映缸套/活塞环摩擦副的运动和摩擦学规律,具有较强的可信度.

根据缸套/活塞环胶合失效试验研究的需求,设计了一台集试验、测量和控制于一体的往复式摩擦磨损试验机.该设备具有加热和温度控制功能,采用快速响应速度的微细热偶测量接触区温度,同时通过四臂电桥测电阻法测量缸套-油膜-活塞环之间的动态接触电阻,以反映接触区的润滑状态.试验表明该试验机性能稳定,可测物理量丰富,是胶合试验研究可靠的实验工具.

通过采集图象进行对比分析的方法，讨论了表面力仪中物镜与接触点的距离、分光仪光栅常数、全反射三棱镜与单色仪光路光学平面夹角等因素对FECO条纹以及后续计算的影响，并介绍了表面力仪中计算表面间隙的两类主要方法。确定以550nm为中心波长、1s为曝光时间是多数情况下粘着实验的最优条件，并通过理论分析讨论这些因素对粘着实验造成的误差。