基于分形理论的粗糙表面接触力学模型

发布时间：2018-12-12 22:34

【摘要】：依据分形理论,考虑微凸体的等级及变形特征的影响建立了粗糙表面间的分形接触模型。确定了粗糙表面中单个微凸体弹性变形、弹塑性变形及完全塑性变形的存在条件,推导出3种变形阶段的临界接触面积的表达式。在此基础上应用海洋岛屿面积分布规律,获得了接触表面上接触载荷与真实接触面积之间的解析式。数值仿真结果表明:单个微凸体的接触面积是和微凸体的等级相关的,随着微凸体等级的增大而减小;微凸体的临界弹性、临界弹塑性接触面积由顶端曲率半径与分形参数共同确定;接触面积一定时,轮廓分形维数增大,接触载荷减小。
[Abstract]:According to the fractal theory, the fractal contact model between rough surfaces is established considering the influence of the grade and deformation characteristics of the microconvex body. The conditions for elastic deformation, elastoplastic deformation and complete plastic deformation of a single microconvex body in a rough surface are determined, and the expressions of critical contact area in three deformation stages are derived. On the basis of this, the analytical formula between the contact load and the real contact area on the contact surface is obtained by applying the distribution law of the ocean island area. The numerical simulation results show that the contact area of a single microconvex body is related to the grade of the microconvex body and decreases with the increase of the level of the microconvex body. The critical elastic-plastic contact area of the microconvex body is determined by the radius of curvature at the top and the fractal parameters. When the contact area is fixed, the fractal dimension of the contour increases and the contact load decreases.
【作者单位】： 西安理工大学机械与精密仪器工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51105304,51475364) 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20116118120004) 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2015JM5212)
【分类号】：TH117.1

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本文编号：2375350