机械结合面切向接触刚度的三维分形理论建模
本文选题:结合面 + 三维分形 ; 参考:《振动工程学报》2017年04期
【摘要】:将微凸体的弹塑性变形区进一步划分,并考虑三维结合面形貌的W-M函数,推导了三维机械结合面切向分形接触刚度的理论模型。数值模拟了结合面的三维切向接触刚度随着分形维数D、分形尺度系数G、材料特征参数鐖间的变化趋势,以及二维分形和三维分形间的对比分析。仿真结果显示:机械结合面的三维切向接触刚度与法向载荷和材料特征参数成单调递增关系,与分形尺度系数成单调递减关系;而其与分形维数之间以D=2.5为界,依次成递增与递减关系;三维分形下的结合面切向接触刚度大于二维分形下的结合面切向接触刚度。切向接触刚度模型的构建可为后续粗糙表面接触非线性动力学及整机动力学模型的建立提供基础。
[Abstract]:The elastic-plastic deformation zone of the micro-convex body is further divided and the theoretical model of the tangential fractal contact stiffness of the three-dimensional mechanical bonding plane is derived by considering the W-M function of the 3D interface morphology. The change trend of 3D tangential contact stiffness with fractal dimension D, fractal scale coefficient G, material characteristic parameters and the contrast analysis between two-dimensional fractal and three-dimensional fractal are simulated numerically. The simulation results show that the three-dimensional tangential contact stiffness of the mechanical interface increases monotonously with the normal load and material characteristic parameters, and decreases monotonically with the fractal scale coefficient, and the boundary between the contact stiffness and the fractal dimension is DX 2.5. The tangential contact stiffness of 3D fractal is larger than that of 2D fractal. The establishment of tangential contact stiffness model can provide a basis for the establishment of contact nonlinear dynamics of the subsequent rough surface and the dynamic model of the whole machine.
【作者单位】: 东北大学机械工程与自动化学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51275079,51575091) 中央高校基本科研业务专项资金资助(N160306003)
【分类号】:TH113
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本文编号:1819733
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