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基于泛形理论的粗糙表面法向接触刚度研究

发布时间:2021-05-21 18:31
  机械结构中实际的结合面也不是完全贴合的,它是由许多微观而且形状不规则的凸起和凹陷构成的粗糙表面。泛形理论指出,实际物理对象是泛形而非分形的。本文采用泛形理论研究粗糙表面的法向接触刚度。首先,基于泛形理论,引入了广义泛形Sierpinski地毯对粗糙表面上的微凸体的尺寸大小及位置分布进行描述;假设微凸体高度满足高斯分布,采用Hertz接触模型对单微凸体的法向接触载荷表征,得到了泛形理论下粗糙表面间弹性接触时法向刚度的解析表达式结果表明,法向接触刚度随着泛形复杂度的增大或者度量码尺下限的减小而增大。对比文献结果发现:泛形理论下的粗糙表面法向接触刚度较已有分形和统计方法与实验结果更吻合。其次,为了避免统计学参数对泛形结果的影响,在原有二、三维分形W-M函数中引入了度量码尺下限δmin,构造出了具有泛形特性的二、三维泛形W-M函数。将泛形W-M函数中泛形复杂度D、特征尺度参数G和度量码尺下限δmin统称为泛形特性参数,这些参数具有尺度无关性,从而避免了统计学参数的不准确性。通过二、三维泛形W-M函数分别模拟出了二维和三维情况下的特定泛形特性参数的粗糙表面形貌,并分别对这些泛形特性参数对粗糙表面... 

【文章来源】:西安理工大学陕西省

【文章页数】:59 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 基于统计分析的粗糙表面形貌及接触特性的研究
        1.2.2 基于分形理论的粗糙表面形貌及刚度研究
    1.3 泛形理论
    1.4 研究内容
2 基于广义泛形Sierpinski地毯的法向接触刚度表征
    2.1 引言
    2.2 问题描述及基本假设
        2.2.1 模型基本假设
        2.2.2 表面微凸体高度分布
        2.2.3 联合粗糙表面
    2.3 粗糙表面法向接触刚度分析
    2.4 数值结果与分析
    2.5 本章小结
3 基于W-M函数的粗糙表面泛形表征
    3.1 引言
    3.2 具有泛形特性的W-M函数
    3.3 泛形理论下的二维粗糙表面形貌模拟
    3.4 泛形理论下的三维粗糙表面形貌模拟
    3.5 本章小节
4 二维泛形W-M函数下的粗糙表面法向接触刚度表征
    4.1 引言
    4.2 二维W-M泛形函数下法向接触模型构建
    4.3 接触表面的法向总载荷与法向接触刚度
    4.4 数值结果与分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间获奖情况
    1、获得荣誉
    2、科研成果


【参考文献】:
期刊论文
[1]考虑微凸体相互作用的机械结合面接触刚度模型[J]. 田小龙,王雯,傅卫平,高志强,娄雷亭,吴洁蓓,李鹏阳.  机械工程学报. 2017(17)
[2]Elastoplastic Contact Mechanics Model of Rough Surface Based on Fractal Theory[J]. YUAN Yuan,GAN Li,LIU Kai,YANG Xiaohui.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
[3]泛形断裂能及传统断裂能的尺寸效应[J]. 杨敏,欧卓成,李冠英,段卓平,黄风雷.  兵工学报. 2016(S1)
[4]线弹性双材料一维泛形立体本构模型[J]. 欧卓成,杨敏,段卓平,黄风雷.  兵工学报. 2016(S1)
[5]机床结合部动力学建模与辨识方法的研究[J]. 董冠华,殷勤,殷国富,王亮,谭峰.  机械工程学报. 2016(05)
[6]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)
[7]机械固定结合面刚度特性建模[J]. 王书亭,李杰,刘涛,毛宽民.  华中科技大学学报(自然科学版). 2011(08)
[8]MB模型计算原理的修正[J]. 田红亮,朱大林,秦红玲.  三峡大学学报(自然科学版). 2011(03)
[9]两圆柱体结合面的法向接触刚度分形模型[J]. 赵韩,陈奇,黄康.  机械工程学报. 2011(07)
[10]MB模型的修正及应用[J]. 田红亮,朱大林,秦红玲.  三峡大学学报(自然科学版). 2009(06)

博士论文
[1]非均匀准脆性材料泛形断裂面的数值模拟[D]. 李竟艳.北京理工大学 2016



本文编号:3200178

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