考虑表面各向异性的结合面法向接触模型研究

发布时间：2021-08-16 17:08

　　随着近现代科学技术的飞速进步,制造业对机械的需求也日益向高速、高效、高精度发展,对机械设备的整机静、动态性能提出了更高的要求。由于结合面在机械系统、机械结构和机械零部件之间的广泛存在,且其静、动态特性是影响整机性能的重要因素,因此,机械结合面基础特性参数的研究对于提升高端装备设计水平和制造精度具有十分重要的学术意义和应用价值。本文以结合面的基础特性参数即接触刚度和接触阻尼为主要研究对象,考虑机械加工粗糙表面的各向异性特性,从微凸体微观接触模型入手,以各向异性结合面法向静态接触加、卸载模型为根本,分别建立等效单粗糙平面接触、微凸体间相互作用接触、双粗糙表面接触、以及双粗糙表面接触和微凸体相互作用接触共同考虑的结合面法向静、动态接触理论计算模型。主要研究内容和创新成果如下。（1）各向异性粗糙表面理论建模。利用粗糙表面上的各个随机变量、自相关函数和满足表面各向异性假设功率谱矩的简化计算和推导,建立各向异性粗糙表面的多维高斯概率密度函数的数学模型。并可随之得出各向异性粗糙表面相关的统计参数,为各向异性的结合面法向接触模型研究打下基础。（2）各向异性结合面法向静态接触模型研究。基于等效粗糙表面与... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

固体表面的分类Fig.2-1Classificationofthesolidsurfaces

10(c) (d)图 2-2 各向同性(a)和各向异性(b-d)粗糙表面Fig.2-2 Isotropic(a) and anisotropic(b-d) rough surfaces粗糙表面上任意一个点的高度为z x ,y ，其中 x ,y 分别为横坐标和纵坐标，并取单位表面上某一边界点为O点，以此建立微观接触的笛卡尔坐标系Oxyz 。

体与刚性平面接触的加卸载情况，得出了微凸体法向加、卸载，弹性、阶段的理论模型。等效单粗糙平面假设，先给出结合面微凸体处于弹性、弹塑性和塑性不加载接触模型，再利用 Etsion、Kadin 等人的研究结果得出的法向微凸体】，导出单一微凸体的法向卸载模型。以此为基础，根据接触理论和概率统建立的各向异性粗糙表面模型，即多维高斯概率密度函数和相关的统计参异性结合面法向静态加、卸载统计接触理论模型，对结合面法向加、卸性参数，如接触载荷、接触面积和接触刚度的变化趋势及内在规律进行的各向异性结合面法向动态基础特性参数的研究分析奠定理论基础。凸体法向加、卸载统计接触模型意两个粗糙表面承受法向载荷作用相互接触时，根据 ZMC 模型【22】，可个粗糙表面分别为一个光滑刚性平面和一个等效粗糙表面，即等效单粗，为了简化后续积分方程的数值计算，将微凸体顶端形状假设为球体，

【参考文献】：
期刊论文
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[7]机械结合面法向动态接触刚度理论模型与试验研究[J]. 王雯,吴洁蓓,傅卫平,高志强,杨红平,田小龙,李鹏阳.  机械工程学报. 2016(13)
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[9]弹塑形变的结合面法向刚度分形模型及仿真[J]. 李小彭,孙德华,梁友鉴,王丹,岳冰.  中国工程机械学报. 2015(03)
[10]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)

硕士论文
[1]机床固定结合面动态特性参数实验研究[D]. 顾思闽.南京理工大学 2011



本文编号：3346067