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Molecular dynamics investigation of wear mechanisms in drilling motion for FeCrNiCoAl high-entropy alloy

合金 绕固定轴旋转 热的 扭矩 分子动力学 旋转(数学) 熵(时间箭头) 材料科学 钻探 摩擦学 转速 机械 机械工程 工程类 冶金 复合材料 物理 化学 热力学 数学 计算化学 几何学
作者
Yi Liu,Rui Xu,Yanhui Zhang,Jianli Wang,Shanhong Wan,Liuyang Bai
出处
期刊:Tribology International [Elsevier BV]
卷期号:196: 109721-109721 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.triboint.2024.109721
摘要

This work employed molecular dynamics (MD) to investigate the wear mechanism in the drilling motion of FeCrNiCoAl high entropy alloy. MD simulations reveal a reduction in tangential force upon applying torque to the tool, attributed to the synergy between rotational and thermal effects. Entropy generation analysis indicates that below 20 GHz, rotational effects prevail, while conversely, thermal effects take precedence. Furthermore, the correlation between wear volume and rotation frequency exhibits non-monotonic characteristics, which suggests that fine-tuning material wear can be achieved through adjustments to the rotation frequency. An in-depth analysis of the strain energy and the Bejan number allows the categorization of wear into three modes: rotation-dominant, transitional, and thermal-dominant.
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