發(fā)布時(shí)間：2020-07-01 05:50

【摘要】：從微觀上看，真實(shí)工程表面形貌都是粗糙不平的。摩擦副接觸表面的接觸只發(fā)生在極少數(shù)微凸體上，導(dǎo)致這些微凸體承受了較大的載荷，極易產(chǎn)生彈塑性變形。在摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，接觸對(duì)之間產(chǎn)生了大量的摩擦熱，這些熱不僅嚴(yán)重影響著材料的力學(xué)和化學(xué)性能，而且還進(jìn)一步使得摩擦部件的受力情況復(fù)雜化了，是影響材料摩擦磨損性能的重要因素。因此，從微觀上研究粗糙工程表面的接觸摩擦，具有很重要的理論和實(shí)際意義。 文章綜述了粗糙工程表面滑動(dòng)接觸問題的研究現(xiàn)狀，指出了該問題的研究方向和趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，選用Weierstrass-Mandelbrot函數(shù)生成了一個(gè)具有分形特征的粗糙表面；建立了彈塑性粗糙實(shí)體與理想彈塑性平面體滑動(dòng)接觸模型，用于模擬粗糙工程表面的接觸滑動(dòng)問題；考慮摩擦副間的熱力耦合問題；使用非線性有限元軟件Abaqus求解所建模型。 在有限元分析結(jié)果中，重點(diǎn)對(duì)真實(shí)接觸面積、接觸界面接觸壓力分布、溫度場(chǎng)分布、應(yīng)力場(chǎng)分布和粗糙實(shí)體變形過程進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，真實(shí)接觸面積和外加載荷大致呈線性關(guān)系，在滑動(dòng)過程，真實(shí)接觸面積產(chǎn)生一定程度的波動(dòng)。粗糙實(shí)體上的接觸壓力和溫度場(chǎng)分布均表現(xiàn)出明顯的不均勻性，只分布在少數(shù)實(shí)際接觸的微凸體上。以VonMises和Tresca準(zhǔn)則考察等效應(yīng)力的分布，最大等效應(yīng)力一般分布在表面或表層以下，從應(yīng)力角度揭示了造成材料失效的原因。解釋了真實(shí)接觸面積、接觸壓力、溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)之間的相互影響關(guān)系。文章還把分析結(jié)果和未考慮熱力耦合接觸模型的有限元結(jié)果進(jìn)行了比較，直觀的說明了摩擦熱對(duì)真實(shí)接觸面積、接觸壓力和等效應(yīng)力的影響程度。 本文所建立的模型同時(shí)考慮摩擦副的彈塑性特性和熱力耦合影響，和以往研究相比，更準(zhǔn)確的描述了工程真實(shí)情況，所得結(jié)論為粗糙工程表面接觸摩擦問題的進(jìn)一步研究提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH117.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2736359