圆锥微凸体在粗糙表面接触分析中的应用
本文选题:圆锥微凸体 + 粗糙表面 ; 参考:《西安交通大学学报》2017年11期
【摘要】:为了从微观角度研究粗糙表面的法向接触特性,构建了一种具有圆锥微凸体的有限元分析模型。对反双曲余弦应力进行定积分,获得了作用在单个圆锥接触区域的总法向弹性接触力;给出了圆锥顶点法向变形量与接触半径之间的拟合公式。数值模拟表明:反双曲余弦应力在锥尖处(接触区域的中心)有一个自然对数奇点,但作用在单个圆锥接触区域的总法向弹性接触力有边界;单个圆锥的法向弹性接触载荷随着半顶角的增加先增大后减小;结合部整体的法向接触载荷随着表面粗糙度的减小而增大;当法向最大变形量明显增大时,结合部整体的法向接触载荷随着法向最大变形量的增加仅有微小的增加;半顶角越大,单个圆锥的法向接触刚度也越大;随着圆锥顶点法向变形量的增加,单个圆锥的法向接触刚度先略微减小,而后保持不变;法向临界变形量较小时,结合部整体的法向接触刚度随着法向临界变形量的增加而近似于线性增大;表面粗糙度越小,结合部整体的法向接触刚度增加得越明显;法向临界变形量较大时,结合部整体的法向接触刚度趋于不变。
[Abstract]:In order to study the normal contact characteristics of rough surfaces from a microscopic point of view, a finite element analysis model with a conical microconvex body is constructed. The stress of the anti hyperbolic cosine is fixed, and the total normal elastic contact force acting on a single conical contact area is obtained, and the fitting between the deformation quantity of the conical vertex normal and the contact radius is given. The numerical simulation shows that the inverse hyperbolic cosine stress has a natural logarithmic singular point at the tip of the cone point (the center of the contact area), but the general method of action in a single conical contact area has a boundary to the elastic contact force; the normal elastic contact load of a single cone increases first and then decreases with the addition of the half angle; the method of the integral part of the combined part is in contact with the contact load. When the surface roughness decreases, the normal contact load of the integrated part increases only slightly with the increase of the maximum normal deformation when the maximum deformation amount increases, the greater the semi top angle, the greater the normal contact stiffness of the single cone; with the increase of the cone vertex method, the single cone method is increased. The contact stiffness is slightly reduced and then kept unchanged, and the normal degree of normal contact stiffness of the combined part increases approximately linearly with the increase of the normal critical deformation. The smaller the surface roughness is, the more obvious the normal contact stiffness of the integrated part increases; when the normal critical deformation amount is larger, the binding part is whole. The normal contact stiffness of the body tends to be constant.
【作者单位】: 三峡大学机械与动力学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51605255)
【分类号】:TH161.14
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 冷永胜,王国诚,黄炎;名义平表面无穷微凸体群的非Hertz接触[J];清华大学学报(自然科学版);1992年05期
2 沈萌红,全永昕,周桂如;混合润滑时各向异性粗糙表面微凸体载荷分配的研究[J];浙江大学学报(自然科学版);1990年06期
3 胡兆稳;刘q;王伟;刘小君;;塑性成形表面微凸体平坦化行为研究[J];润滑与密封;2013年02期
4 杨川江;王伟;马树全;刘q;;表面微凸体形态对三体摩擦界面间隙的影响[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2013年06期
5 张国智;张之敬;金鑫;王强;;随机粗糙表面接触特性仿真预测方法研究[J];系统仿真学报;2008年22期
6 马德军;粗糙表面的弹性流体动力润滑[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1995年03期
7 陈辉;胡元中;王慧;王文中;;粗糙表面计算机模拟[J];润滑与密封;2006年10期
8 沈萌红,全永昕,周桂如;各向异性粗糙表面的接触性能研究[J];浙江大学学报(自然科学版);1990年05期
9 宋敏;真实粗糙表面接触模型的研究[J];机械科学与技术;2001年05期
10 冯丽;谢沛霖;;薄膜粗糙表面有摩擦接触问题的数值计算研究[J];润滑与密封;2007年10期
相关会议论文 前4条
1 高中庸;黄位健;周光宝;;微凸体油膜弹性支承效应的刨切实验验证[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
2 王东星;高诚辉;周超;黄建萌;;粗糙表面滑动干摩擦接触模拟仿真研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
3 黄健萌;高诚辉;李友遐;刘智;陈耀亮;;工程粗糙表面接触摩擦热力学研究进展[A];第八届全国摩擦学大会论文集[C];2007年
4 刘峰璧;谢友柏;;粗糙表面三体接触理论研究[A];第三届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1995年
相关博士学位论文 前2条
1 张志明;规则微凸体表面有向摩擦建模及应用研究[D];华东理工大学;2012年
2 胡兆稳;混合润滑状态下塑性变形界面微凸体平坦化行为研究[D];合肥工业大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 牛成超;端面扭动统计摩擦模型研究[D];中国矿业大学;2016年
2 黄福田;直齿轮粗糙表面微凸体弹塑性接触计算模型研究[D];湖南大学;2016年
3 陈利恒;基于ABAQUS的导轨结合面接触特性分析[D];昆明理工大学;2016年
4 王爱彬;粗糙表面接触界面微凸体压平效应研究[D];合肥工业大学;2013年
5 冯兰兰;线接触粗糙表面的分形模拟与接触特性研究[D];浙江大学;2015年
6 陈荣誉;微观粗糙表面黏着的数值模拟与实验研究[D];华南理工大学;2016年
7 许亚琼;基于分形表征的粗糙表面摩擦磨损特性研究[D];东北大学;2013年
8 杨文健;硬密封结构界面泄漏特性的数值分析及理论预测方法[D];华中科技大学;2016年
9 李鹏;粗糙表面热接触有限元数值分析[D];西北工业大学;2001年
10 刘智;基于分形理论的粗糙表面三维瞬态温度/压力/应力场数值模拟[D];福州大学;2005年
,本文编号:1934517
本文链接:https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/1934517.html