机械设计与制造杂志社

2021, No.362(04) 43-47

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具有微织构形貌的结合面法向接触刚度分形模型的研究
Research on Fractal Model of Normal Contact Stiffness of Bonded Surface with Micro-Texture Morphology

朱春霞;方超;刘曦宏;胡成柱;

摘要(Abstract):

研究微织构结合面上的表面形貌参数对结合面法向接触刚度的影响。根据微织构表面的形貌特征,将微织构表面分为织构前表面和织构区域两部分,由分形接触理论计算出织构前表面上微凸体的基本参数,忽略织构区域底部未接触部分,将微凸体在接触载荷作用下的变形分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段。由接触力学理论,首先建立织构前表面上单个微凸体的法向接触刚度模型。然后由微观到宏观,结合微织构表面的织构形貌特征,构造整个宏观微织构结合面的法向接触刚度计算模型,研究不同的表面形貌参数对于微织构界面上法向接触载荷、微凸体因载荷产生的变形以及法向接触刚度的影响。经过仿真分析之后,结果表明,当微织构结合面的法向接触载荷不断增大时,结合面的法向接触刚度总体呈单调上升趋势;并且随着织构密度的增加,结合面上由于织构形貌的存在,使得一部分微凸体未产生变形,从而减小结合面的法向接触刚度,并且当法向载荷增加时,这种效果会更加明显;在相同的接触载荷下,塑性指数越高,处于塑性变形状态的微凸体就越多,从而使具有微织构形貌的结合面的法向接触刚度变大。

关键词(KeyWords): 微织构;机械结合面;分形理论;法向接触刚度;塑性指数;织构密度

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然基金(51575365);; 辽宁省自然科学基金(2015020127)

作者(Author): 朱春霞;方超;刘曦宏;胡成柱;

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DOI: 10.19356/j.cnki.1001-3997.2021.04.010

参考文献(References):

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