基于物理学的高速电动汽车齿轮摩擦、热行为及磨损预测

该项目开发基于物理学的模型，通过分析润滑剂膜、表面粗糙度与摩擦热之间的相互作用，旨在提升电动汽车变速箱的效率与耐用性。该项目结合计算建模与摩擦学实验，以预测摩擦、温度及磨损风险，从而帮助优化润滑剂选择与齿轮设计。

关于该项目 如何使电动汽车齿轮运行得更快、更高效，同时不损害其表面？本项目旨在开发基于物理的模型，将润滑剂膜、表面粗糙度及摩擦热联系起来，以预测效率与磨损情况。通过结合计算建模与摩擦学实验，该项目将帮助建立高效且耐用的电动车辆传动系统的科学基础。 高速电动汽车变速箱在确保高效率运行的同时，必须防止表面损伤。低粘度润滑剂能够减少能量损失，但可能会损害表面分离效果。当润滑与表面保护不足时，严重的粘附性表面损伤——擦伤现象便可能发生。为了预测这种故障，需了解润滑剂膜形成、凸起接触以及摩擦发热在齿轮啮合过程中的相互作用机制。 该项目将开发一种确定性热混合润滑模型框架，以预测高速齿轮中的摩擦、温度及磨损风险。该模型将结合弹性流体动力润滑（EHL）、测量得到的表面形貌、凹凸接触力学以及热传递机制。它能够考虑载荷变化、卷入速度以及沿齿接触点的滑动条件，并考虑润滑剂流变特性及温度依赖性质。 控制性滚动-滑动实验将用于表征特定运行条件下的润滑剂摩擦情况，并支持模型验证。该研究将区分由润滑剂剪切产生的热量与凹凸接触产生的热量，并探讨两者相互作用对局部温度及损伤发生的影响。根据实验数据对磨损标准进行严格评估，同时明确评价模型的假设条件及预测不确定性。 预期成果包括对摩擦功率损失与热行为的有效预测，以及基于物理原理的磨损风险评估。这些工具可帮助优化润滑剂选择、表面处理策略及传动装置设计。 该项目基于导师在摩擦学研究及电动驱动传动系统开发方面的经验而建立。你将培养计算摩擦学、数值方法、实验测试及表面表征方面的专业技能，以解决具有直接工业应用价值的研究课题。 工程学院致力于促进平等与多样性，这从我们获得的 Athena SWAN 奖中可见一斑。我们欢迎所有申请者，无论其性别、种族、残疾状况、性取向或年龄如何，并将全面考虑那些寻求灵活工作模式以及有过职业休整的申请者。该大学拥有完善的产假政策、现场儿童保育设施，并提供多种福利措施，以保障员工的生活质量与工作生活平衡。南安普顿大学致力于可持续发展，并荣获了铂金生态奖。

入学要求 英国2:1荣誉学位或同等国际学位，且所学专业为以下领域之一： 机械工程 材料科学 物理学 化学 相关的工程学科 相关课题 必备技能： 对开发实验或计算方法以研究摩擦、润滑及表面损伤的兴趣 具备强大的分析能力、严谨的研究方法，以及独立工作的积极性 理想的技能： 对细节的注重、清晰的沟通能力以及在研究团队中有效协作的能力

资助：竞争性资助 学费与资助 我们为英国本土学生和国际学生提供多种资助机会。符合条件的学生可通过“地平线欧洲”学费减免，自动免除国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 大学通过竞争性遴选授予的校长助学金，为遴选排名靠前的申请人支付国际学生学费与英国本土学生学费之间的差额。 本校各学院通过竞争性遴选提供的博士奖助金，通常为遴选排名靠前的申请人支付按英国本土学生标准收取的学费，并提供生活津贴。 资助采用滚动授予方式，因此请尽早申请，以尽可能增加进入资助评选的机会。 如需了解更多信息，请访问我们的研究生研究资助页面。

如何申请 您需： 选择课程类型（研究型）、2027/28学年、工程与物理科学学院 选择全日制或非全日制 搜索工程与环境博士项目（7175） 在申请表第2部分填写导师姓名 申请材料应包括： 您的CV（个人简历） 2份学术推荐信 截至目前的学位课程成绩单和证书 英语语言资格证明（如适用）