基于共轭梯度法和快速傅立叶变换的粗糙表面微动接触数值研究

发布时间：2018-01-18 15:32

本文关键词：基于共轭梯度法和快速傅立叶变换的粗糙表面微动接触数值研究　出处：《计算力学学报》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：实际工程表面多为粗糙表面,研究粗糙表面的表面形貌对微动接触中压力和应力的影响具有重要意义。本文研究接触过程中法向载荷保持不变,切向载荷为周期性的交变载荷。首先,建立接触算法和模型,算法核心是利用共轭梯度法CGM(Conjugate gradient method)计算微动接触中的表面压力及切向应力并利用快速傅里叶变换FFT(Fast Fourier transform)加快计算速度。然后,对单峰表面、正弦表面和随机粗糙表面的接触进行数值研究。结果表明,表面幅值对切向载荷-位移曲线以及接触过程中的能量耗散有影响,表面幅值越大,相同切向载荷作用下产生的切向位移越大,能量耗散也越大。
[Abstract]:The actual engineering surface is mostly rough surface. It is important to study the influence of surface morphology on the pressure and stress in fretting contact. The tangential load is periodic alternating load. First, the contact algorithm and model are established. The core of the algorithm is the conjugate gradient method (CGM(Conjugate gradient method). The surface pressure and tangential stress in fretting contact are calculated and the calculation speed is accelerated by using FFT(Fast Fourier transform. The contact between single peak surface, sinusoidal surface and random rough surface is numerically studied. The results show that the amplitude of the surface has an effect on the tangential load-displacement curve and the energy dissipation in the contact process, and the larger the surface amplitude is. The larger the tangential displacement under the same tangential load, the greater the energy dissipation.
【作者单位】：重庆大学机械工程学院;中国工程物理研究院总体工程研究所;
【基金】：中国工程物理研究院科学技术发展重点基金(2014A0203006);中国工程物理研究院院长基金(201402073) 重庆市基础与前沿研究计划(cstc2015jcyjA70008)资助项目
【分类号】：O343.3
【正文快照】： 1引言微动接触理论研究首先由Cattaneo等[1]提出,得到了在局部滑动的情况下两同质物体接触时产生表面压力、切向应力和切向刚体位移。在此基础上,Spence[2,3]首次研究了两个异质物体微动接触时压力和切向应力的耦合问题。Nowell等[4]研究了窄带和对称辊之间的平面弹性接触,得

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