GB/T 47232-2026 仿生结构表面摩擦系数测试方法

ICS07080

CCSA.40

中华人民共和国国家标准

GB/T47232—2026

仿生结构表面摩擦系数测试方法

Testmethodforcoefficientoffrictionofbiomimeticstructuredsurfaces

2026-02-27发布2026-09-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T47232—2026

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

测试原理

4…………………2

测试装置

5…………………2

试样要求

6…………………3

试样材质

6.1……………3

试样尺寸

6.2……………3

试样分类

6.3……………4

试样准备

6.4……………4

测试条件和测试参数

7……………………4

测试温度和湿度

7.1……………………4

润滑条件

7.2……………5

摩擦头

7.3………………5

行程长度

7.4……………6

滑动方向

7.5……………6

法向载荷

7.6……………6

滑动速度

7.7……………6

测试步骤

8…………………6

测试前准备及预试验步骤

8.1…………6

正式测试步骤

8.2………………………7

试验数据处理

9……………7

测试报告

10…………………7

附录资料性各向异性仿生结构表面滑动方向和数据处理示例

A()…………………9

各向异性仿生结构表面的滑动方向选择示例

A.1……………………9

各向异性仿生结构表面摩擦系数的数据处理示例

A.2………………9

附录资料性测试报告示例

B()…………11

参考文献

……………………13

Ⅰ

GB/T47232—2026

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国机械工业联合会提出

。

本文件由全国仿生学标准化技术委员会归口

(SAC/TC598)。

本文件起草单位吉林大学清华大学北京航空航天大学北京机械工业自动化研究所有限公司

:、、、、

西南交通大学北京工业大学中能国研北京电力科学研究院国际仿生工程学会沈阳工业大学

、、()、、、

西安电子科技大学瑞吉仿生智造技术杭州有限公司山东科技大学

、()、。

本文件主要起草人张志辉江月田煜陈华伟郭慧郑靖秦修功曹辉张力文张彩霞黄世龙

:、、、、、、、、、、、

姜江田喜梅张松潘珂陈志凯王胡军林志斌张宝玉邵艳龙李好刘宸旭任露泉

、、、、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T47232—2026

引言

仿生结构表面是模仿生物体表面的宏观微观及纳观三维形貌与物理化学组成设计制造的新型功

、,

能表面这类表面主要分为两大类型一类是由不同形状尺寸和分布特征的凸起或凹坑孔等结构特

。:、/

征单元构成的表面称为几何非光滑仿生结构表面另一类是由具有不同材料组成化学性质和物理属

,;、

性的特征单元构成其力学性质呈非连续分布特征的表面称为力学非光滑仿生结构表面

,,。

摩擦系数作为影响机械设备表界面服役安全性运行效率及使用寿命的关键参数对仿生结构表

/、,

面在不同环境和工况下的实际应用具有决定性作用由于仿生结构表面在特征单元的尺寸几何形态

。、、

空间分布及材料组成上具有高度多样性同时受基体材料力学性能与化学性质差异的影响其摩擦行为

,,

相较于传统均质光滑表面存在显著差异因此以往适用于均质光滑表面的摩擦系数测试方法已难以

。,

准确评估仿生结构表面的摩擦学性能

。

为准确评估和比较仿生结构表面的摩擦学性能避免因结构失效对摩擦系数测试结果造成干扰获

,,

得能够真实反映仿生结构表面摩擦学性能的摩擦系数数据有必要建立仿生结构表面摩擦系数测试的

,

国家标准以推动其在工程领域的广泛应用

,。

Ⅳ

GB/T47232—2026

仿生结构表面摩擦系数测试方法

1范围

本文件描述了仿生结构表面摩擦系数的测试方法

。

本文件适用于结构特征单元尺寸在范围内基材弹性模量不低于的金属及

50nm~5mm、0.1GPa

合金无机非金属或高分子材料所构成的仿生结构表面摩擦系数的测量

、。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

摩擦学术语

GB/T17754—2012

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T17754—2012。

31

.

仿生结构表面biomimeticstructuredsurfaces

基于仿生学原理通过模仿生物体表面的宏观微观及纳观三维结构形态分布规律与内在物理化

,、、

学特征设计制造出的新型功能表面

,。

32

.

非光滑表面non-smoothsurfaces

在界面摩擦系统的光滑固体表面上存在一种或几种因素导致非光滑效应的表面

,。

注非光滑效应为在同一界面摩擦系统中固体表面本身使切向运动阻力发生规律性变化的各种因素包括由于外

:,,

界环境各种作用造成该表面摩擦状态的变化

。

33

.

几何非光滑仿生结构表面geometricalnon-smoothbiomimeticstructuredsurfaces

在同一个光滑表面的基准面上由规则或随机分布的几何形状与尺寸大致相同的几何单元体构成

,

的几何连续表面

。

34

.

力学非光滑仿生结构表面mechanicalnon-smoothbiomimeticstructuredsurfaces

因表面局部区域的材料成分化学性质或物理属性发生改变导致相应区域的力学性质发生变化并

、,

呈现力学非光滑效应的表面

。

注根据三维坐标力学非光滑仿生结构表面可分为力学非光滑仿生结构表面水平方向和力学非光滑仿生

:,(3.4)()

结构表面垂直方向两类分别指在水平方向和垂直方向上具有力学非光滑效应的表面在水平和垂直方向

(),。

均具有力学非光滑效应的仿生结构表面不在本文件考虑范围之内

。

35

.

结构特征单元structuredfeatureunit

仿生结构表面中具有特定分布规律且能够独立体现其几何形态或力学特征并可实现其基

(3.1),,

础功能的最小单元

。

1