粗糙表面循环微接触与摩擦学特性研究
发布时间：2021-01-02 00:47
零件配合表面和摩擦副接触表面都具有一定的粗糙度,粗糙表面间的接触行为对接触部件的真实承载能力、密封性、接触刚度、摩擦磨损等性能都有重要影响,大约有80%的损坏零件是由各种形式的接触失效或磨损引起。从表面真实形貌的表征入手,利用接触力学和损伤力学的相关方法探究粗糙表面在不同工况下的微接触特性和摩擦磨损性能,为高速、重载、长寿命、高可靠性滑动摩擦接触元件的设计制造提供理论和试验依据,对国民经济发展和人类日常生活具有重要意义。本文主要研究内容和结论如下:1)确定统计学方法和分形理论的粗糙表面形貌表征参数,完成粗糙表面形貌的表征与拟合。通过分析表面粗糙度的构成,利用统计学方法和分形方法,结合轮廓仪测量结果,得到二维和三维的粗糙表面轮廓高度分布。根据轮廓高度分布以及测点数据,利用最小均方误差法和抛物面拟合法等得到拟合的二维和三维粗糙表面,为后续接触分析和摩擦学特性研究建立基础。研究结果表明,采用最小均方误差法得到的二维和三维表面轮廓与原始表面形貌的拟合度较高,有助于后续粗糙表面弹塑性加卸载接触的多级模型分析研究。2)建立粗糙表面点接触和线接触加卸载多级模型,并通过试验和仿真的方法对模型进行验证。...
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
论文总体结构图
西北工业大学博士学位论文qaaR R~1.25R2~ ）微观不平度十点高度 Rz：在取样长度 L 内 5 个最大的轮廓凸峰高度 大的轮廓谷深 Rv的平均值之和。55151 iviipiZRRR ）轮廓最大峰谷距 Ry或 Rmax：在取样长度 L 内最高峰与最低谷之间的1 所示。ypmax vmaxR R R
图 2-2 轮廓的支承面积曲线Fig.2-2 Supporting area curve of surface profile（5）自相关函数 R(τ)：取样长度 L 的大小对分析表面形貌参数有显著影响，可空间评定参数，即自相关函数R(τ)来表达相邻轮廓的内在联系和轮廓曲线的变化趋低取样长度对分析结果的影响。对于一条既定的连续轮廓曲线，轮廓高度 z(x)与相轮廓高度 z(x+τ)乘积的平均值称为自协方差 V(τ)。 LLzxzxdxLV01lim （2-1如果间隔 0或 ，则自协方差 222V0 Rmq ， 2V m。对自协方归一化处理，得到自相关函数 R(τ)。 22021lim VmzxmzxmdxLRLL （2-1自相关函数 R(τ)可以将轮廓的周期性与随机性分离开来，可以用高度分布概率密数 (z)和自相关函数 R(τ)这两个参数来描述任何表面形貌的特征。
【参考文献】：
期刊论文
[1]滑动摩擦结合面磨合磨损表征方法与影响因素[J]. 李万钟,徐颖强,孙戬,刘楷安,曾天微. 中国表面工程. 2017(01)
[2]粗糙表面弹塑性加卸载多级接触模型[J]. 李万钟,徐颖强,孙戬,段辰宸,侯悦. 中国表面工程. 2015(04)
[3]考虑微凸体弹塑性过渡变形机制的结合面法向接触刚度分形模型[J]. 何联格,左正兴,向建华. 上海交通大学学报. 2015(01)
[4]一种改进的粗糙表面法向弹塑性接触解析模型[J]. 徐超,王东. 西安交通大学学报. 2014(11)
[5]基于分形几何与接触力学理论的结合面法向接触刚度计算模型[J]. 杨红平,傅卫平,王雯,杨世强,李鹏阳,王伟. 机械工程学报. 2013(01)
[6]基于真实接触面积的摩擦模型[J]. 黄平,赖添茂. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(10)
[7]三维分形粗糙表面的修正接触模型[J]. 金守峰,宿月文,郭彩霞. 中国机械工程. 2012(19)
[8]二维自适应粗糙表面表征参数相关性研究[J]. 曾泉人,刘更,刘天祥,佟瑞庭,刘岚. 机械科学与技术. 2012(05)
[9]粗糙表面接触模型的研究现状和展望[J]. 胡兆稳,刘焜,王伟,刘小君. 低温与超导. 2011(12)
[10]粗糙表面分形接触模型的研究进展[J]. 姬翠翠,朱华. 润滑与密封. 2011(09)
博士论文
[1]磨合吸引子的演化规律及其系统依赖性研究[D]. 周元凯.中国矿业大学 2016
[2]影响摩擦磨损的接触热动力学特性研究[D]. 刘雨薇.北京理工大学 2015
[3]基于表面形貌的滑动磨合磨损预测理论与方法研究[D]. 张耕培.华中科技大学 2013
[4]人工关节润滑技术与摩擦学测试研究[D]. 华子恺.上海大学 2011
[5]基于摩擦学与动力学的摩擦学系统状态描述方法研究[D]. 赵春华.武汉理工大学 2005
[6]磨损过程中的磨粒表面和磨损表面特征及其相互关系研究[D]. 袁成清.武汉理工大学 2005
本文编号：2952313
【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
论文总体结构图
西北工业大学博士学位论文qaaR R~1.25R2~ ）微观不平度十点高度 Rz：在取样长度 L 内 5 个最大的轮廓凸峰高度 大的轮廓谷深 Rv的平均值之和。55151 iviipiZRRR ）轮廓最大峰谷距 Ry或 Rmax：在取样长度 L 内最高峰与最低谷之间的1 所示。ypmax vmaxR R R
图 2-2 轮廓的支承面积曲线Fig.2-2 Supporting area curve of surface profile（5）自相关函数 R(τ)：取样长度 L 的大小对分析表面形貌参数有显著影响，可空间评定参数，即自相关函数R(τ)来表达相邻轮廓的内在联系和轮廓曲线的变化趋低取样长度对分析结果的影响。对于一条既定的连续轮廓曲线，轮廓高度 z(x)与相轮廓高度 z(x+τ)乘积的平均值称为自协方差 V(τ)。 LLzxzxdxLV01lim （2-1如果间隔 0或 ，则自协方差 222V0 Rmq ， 2V m。对自协方归一化处理，得到自相关函数 R(τ)。 22021lim VmzxmzxmdxLRLL （2-1自相关函数 R(τ)可以将轮廓的周期性与随机性分离开来，可以用高度分布概率密数 (z)和自相关函数 R(τ)这两个参数来描述任何表面形貌的特征。
【参考文献】：
期刊论文
[1]滑动摩擦结合面磨合磨损表征方法与影响因素[J]. 李万钟,徐颖强,孙戬,刘楷安,曾天微. 中国表面工程. 2017(01)
[2]粗糙表面弹塑性加卸载多级接触模型[J]. 李万钟,徐颖强,孙戬,段辰宸,侯悦. 中国表面工程. 2015(04)
[3]考虑微凸体弹塑性过渡变形机制的结合面法向接触刚度分形模型[J]. 何联格,左正兴,向建华. 上海交通大学学报. 2015(01)
[4]一种改进的粗糙表面法向弹塑性接触解析模型[J]. 徐超,王东. 西安交通大学学报. 2014(11)
[5]基于分形几何与接触力学理论的结合面法向接触刚度计算模型[J]. 杨红平,傅卫平,王雯,杨世强,李鹏阳,王伟. 机械工程学报. 2013(01)
[6]基于真实接触面积的摩擦模型[J]. 黄平,赖添茂. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(10)
[7]三维分形粗糙表面的修正接触模型[J]. 金守峰,宿月文,郭彩霞. 中国机械工程. 2012(19)
[8]二维自适应粗糙表面表征参数相关性研究[J]. 曾泉人,刘更,刘天祥,佟瑞庭,刘岚. 机械科学与技术. 2012(05)
[9]粗糙表面接触模型的研究现状和展望[J]. 胡兆稳,刘焜,王伟,刘小君. 低温与超导. 2011(12)
[10]粗糙表面分形接触模型的研究进展[J]. 姬翠翠,朱华. 润滑与密封. 2011(09)
博士论文
[1]磨合吸引子的演化规律及其系统依赖性研究[D]. 周元凯.中国矿业大学 2016
[2]影响摩擦磨损的接触热动力学特性研究[D]. 刘雨薇.北京理工大学 2015
[3]基于表面形貌的滑动磨合磨损预测理论与方法研究[D]. 张耕培.华中科技大学 2013
[4]人工关节润滑技术与摩擦学测试研究[D]. 华子恺.上海大学 2011
[5]基于摩擦学与动力学的摩擦学系统状态描述方法研究[D]. 赵春华.武汉理工大学 2005
[6]磨损过程中的磨粒表面和磨损表面特征及其相互关系研究[D]. 袁成清.武汉理工大学 2005
本文编号：2952313
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