摩擦是典型的非平衡态不可逆过程,粗糙的接触表面在相对滑动过程中产生的热引起的温度变化会使热应力较大,导致热疲劳发生,还会响影响到强度、硬度、等其他性能。由于摩擦表面的实际接触面积远小于名义接触面积且不连续,导致了温度分布不均匀,引起摩擦副表面受热变形不均匀。本文基于实际接触面积对滑动摩擦过程中的热传导进行分析。本文以熵作为摩擦传热过程的表征量,把摩擦传热用统一的量纲进行系统的描述;分析了熵产生的热力学含义,根据摩擦传热的熵产生公式对熵产生进行分析。(1)根据实际接触表面的粗糙度、轮廓峰高度函数等其他参数确定实际接触面积的摩擦分析建模。(2)摩擦过程温度场分析。根据摩擦分析模型和滑动摩擦过程中温度场的计算公式,分析摩擦过程中温度场的变化规律,研究滑动速度、载荷、摩擦因数对温度场的影响。得到了温度场随摩擦因数、载荷、滑动速度的增大而增大。(3)进行摩擦生热过程有限元分析。本文采用Workbench建立瞬态热传导热有限元模型,设定材料的性能参数、边界条件,进行摩擦过程瞬态温度场分析,同时研究滑动速度、载荷、摩擦因数对温度场的影响。随着载荷、摩擦因数和相对滑动速度的增大摩擦接触面的滑动摩擦热效应越明显。(4)熵产生分析。利用滑动摩擦过程中温度场的计算公式,进行熵产生计算公式的推导,根据熵产生公式求解出摩擦热传导过程熵产生的变化规律。研究滑动速度、载荷、摩擦因数的变化对熵产生的影响。得出熵产生随着载荷、摩擦因数与滑动速度的增大而增大且比温度的变化幅度大。