粗糙表面循環(huán)微接觸與摩擦學特性研究
發(fā)布時間：2021-01-02 00:47
零件配合表面和摩擦副接觸表面都具有一定的粗糙度,粗糙表面間的接觸行為對接觸部件的真實承載能力、密封性、接觸剛度、摩擦磨損等性能都有重要影響,大約有80%的損壞零件是由各種形式的接觸失效或磨損引起。從表面真實形貌的表征入手,利用接觸力學和損傷力學的相關方法探究粗糙表面在不同工況下的微接觸特性和摩擦磨損性能,為高速、重載、長壽命、高可靠性滑動摩擦接觸元件的設計制造提供理論和試驗依據(jù),對國民經(jīng)濟發(fā)展和人類日常生活具有重要意義。本文主要研究內(nèi)容和結論如下:1)確定統(tǒng)計學方法和分形理論的粗糙表面形貌表征參數(shù),完成粗糙表面形貌的表征與擬合。通過分析表面粗糙度的構成,利用統(tǒng)計學方法和分形方法,結合輪廓儀測量結果,得到二維和三維的粗糙表面輪廓高度分布。根據(jù)輪廓高度分布以及測點數(shù)據(jù),利用最小均方誤差法和拋物面擬合法等得到擬合的二維和三維粗糙表面,為后續(xù)接觸分析和摩擦學特性研究建立基礎。研究結果表明,采用最小均方誤差法得到的二維和三維表面輪廓與原始表面形貌的擬合度較高,有助于后續(xù)粗糙表面彈塑性加卸載接觸的多級模型分析研究。2)建立粗糙表面點接觸和線接觸加卸載多級模型,并通過試驗和仿真的方法對模型進行驗證。...
【文章來源】：西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：139 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
論文總體結構圖
西北工業(yè)大學博士學位論文qaaR R~1.25R2~ ）微觀不平度十點高度 Rz：在取樣長度 L 內(nèi) 5 個最大的輪廓凸峰高度 大的輪廓谷深 Rv的平均值之和。55151 iviipiZRRR ）輪廓最大峰谷距 Ry或 Rmax：在取樣長度 L 內(nèi)最高峰與最低谷之間的1 所示。ypmax vmaxR R R
圖 2-2 輪廓的支承面積曲線Fig.2-2 Supporting area curve of surface profile（5）自相關函數(shù) R(τ)：取樣長度 L 的大小對分析表面形貌參數(shù)有顯著影響，可空間評定參數(shù)，即自相關函數(shù)R(τ)來表達相鄰輪廓的內(nèi)在聯(lián)系和輪廓曲線的變化趨低取樣長度對分析結果的影響。對于一條既定的連續(xù)輪廓曲線，輪廓高度 z(x)與相輪廓高度 z(x+τ)乘積的平均值稱為自協(xié)方差 V(τ)。 LLzxzxdxLV01lim （2-1如果間隔 0或 ，則自協(xié)方差 222V0 Rmq ， 2V m。對自協(xié)方歸一化處理，得到自相關函數(shù) R(τ)。 22021lim VmzxmzxmdxLRLL （2-1自相關函數(shù) R(τ)可以將輪廓的周期性與隨機性分離開來，可以用高度分布概率密數(shù) (z)和自相關函數(shù) R(τ)這兩個參數(shù)來描述任何表面形貌的特征。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]滑動摩擦結合面磨合磨損表征方法與影響因素[J]. 李萬鐘,徐穎強,孫戩,劉楷安,曾天微. 中國表面工程. 2017(01)
[2]粗糙表面彈塑性加卸載多級接觸模型[J]. 李萬鐘,徐穎強,孫戩,段辰宸,侯悅. 中國表面工程. 2015(04)
[3]考慮微凸體彈塑性過渡變形機制的結合面法向接觸剛度分形模型[J]. 何聯(lián)格,左正興,向建華. 上海交通大學學報. 2015(01)
[4]一種改進的粗糙表面法向彈塑性接觸解析模型[J]. 徐超,王東. 西安交通大學學報. 2014(11)
[5]基于分形幾何與接觸力學理論的結合面法向接觸剛度計算模型[J]. 楊紅平,傅衛(wèi)平,王雯,楊世強,李鵬陽,王偉. 機械工程學報. 2013(01)
[6]基于真實接觸面積的摩擦模型[J]. 黃平,賴添茂. 華南理工大學學報(自然科學版). 2012(10)
[7]三維分形粗糙表面的修正接觸模型[J]. 金守峰,宿月文,郭彩霞. 中國機械工程. 2012(19)
[8]二維自適應粗糙表面表征參數(shù)相關性研究[J]. 曾泉人,劉更,劉天祥,佟瑞庭,劉嵐. 機械科學與技術. 2012(05)
[9]粗糙表面接觸模型的研究現(xiàn)狀和展望[J]. 胡兆穩(wěn),劉焜,王偉,劉小君. 低溫與超導. 2011(12)
[10]粗糙表面分形接觸模型的研究進展[J]. 姬翠翠,朱華. 潤滑與密封. 2011(09)
博士論文
[1]磨合吸引子的演化規(guī)律及其系統(tǒng)依賴性研究[D]. 周元凱.中國礦業(yè)大學 2016
[2]影響摩擦磨損的接觸熱動力學特性研究[D]. 劉雨薇.北京理工大學 2015
[3]基于表面形貌的滑動磨合磨損預測理論與方法研究[D]. 張耕培.華中科技大學 2013
[4]人工關節(jié)潤滑技術與摩擦學測試研究[D]. 華子愷.上海大學 2011
[5]基于摩擦學與動力學的摩擦學系統(tǒng)狀態(tài)描述方法研究[D]. 趙春華.武漢理工大學 2005
[6]磨損過程中的磨粒表面和磨損表面特征及其相互關系研究[D]. 袁成清.武漢理工大學 2005
本文編號：2952313
【文章來源】：西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：139 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
論文總體結構圖
西北工業(yè)大學博士學位論文qaaR R~1.25R2~ ）微觀不平度十點高度 Rz：在取樣長度 L 內(nèi) 5 個最大的輪廓凸峰高度 大的輪廓谷深 Rv的平均值之和。55151 iviipiZRRR ）輪廓最大峰谷距 Ry或 Rmax：在取樣長度 L 內(nèi)最高峰與最低谷之間的1 所示。ypmax vmaxR R R
圖 2-2 輪廓的支承面積曲線Fig.2-2 Supporting area curve of surface profile（5）自相關函數(shù) R(τ)：取樣長度 L 的大小對分析表面形貌參數(shù)有顯著影響，可空間評定參數(shù)，即自相關函數(shù)R(τ)來表達相鄰輪廓的內(nèi)在聯(lián)系和輪廓曲線的變化趨低取樣長度對分析結果的影響。對于一條既定的連續(xù)輪廓曲線，輪廓高度 z(x)與相輪廓高度 z(x+τ)乘積的平均值稱為自協(xié)方差 V(τ)。 LLzxzxdxLV01lim （2-1如果間隔 0或 ，則自協(xié)方差 222V0 Rmq ， 2V m。對自協(xié)方歸一化處理，得到自相關函數(shù) R(τ)。 22021lim VmzxmzxmdxLRLL （2-1自相關函數(shù) R(τ)可以將輪廓的周期性與隨機性分離開來，可以用高度分布概率密數(shù) (z)和自相關函數(shù) R(τ)這兩個參數(shù)來描述任何表面形貌的特征。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]滑動摩擦結合面磨合磨損表征方法與影響因素[J]. 李萬鐘,徐穎強,孫戩,劉楷安,曾天微. 中國表面工程. 2017(01)
[2]粗糙表面彈塑性加卸載多級接觸模型[J]. 李萬鐘,徐穎強,孫戩,段辰宸,侯悅. 中國表面工程. 2015(04)
[3]考慮微凸體彈塑性過渡變形機制的結合面法向接觸剛度分形模型[J]. 何聯(lián)格,左正興,向建華. 上海交通大學學報. 2015(01)
[4]一種改進的粗糙表面法向彈塑性接觸解析模型[J]. 徐超,王東. 西安交通大學學報. 2014(11)
[5]基于分形幾何與接觸力學理論的結合面法向接觸剛度計算模型[J]. 楊紅平,傅衛(wèi)平,王雯,楊世強,李鵬陽,王偉. 機械工程學報. 2013(01)
[6]基于真實接觸面積的摩擦模型[J]. 黃平,賴添茂. 華南理工大學學報(自然科學版). 2012(10)
[7]三維分形粗糙表面的修正接觸模型[J]. 金守峰,宿月文,郭彩霞. 中國機械工程. 2012(19)
[8]二維自適應粗糙表面表征參數(shù)相關性研究[J]. 曾泉人,劉更,劉天祥,佟瑞庭,劉嵐. 機械科學與技術. 2012(05)
[9]粗糙表面接觸模型的研究現(xiàn)狀和展望[J]. 胡兆穩(wěn),劉焜,王偉,劉小君. 低溫與超導. 2011(12)
[10]粗糙表面分形接觸模型的研究進展[J]. 姬翠翠,朱華. 潤滑與密封. 2011(09)
博士論文
[1]磨合吸引子的演化規(guī)律及其系統(tǒng)依賴性研究[D]. 周元凱.中國礦業(yè)大學 2016
[2]影響摩擦磨損的接觸熱動力學特性研究[D]. 劉雨薇.北京理工大學 2015
[3]基于表面形貌的滑動磨合磨損預測理論與方法研究[D]. 張耕培.華中科技大學 2013
[4]人工關節(jié)潤滑技術與摩擦學測試研究[D]. 華子愷.上海大學 2011
[5]基于摩擦學與動力學的摩擦學系統(tǒng)狀態(tài)描述方法研究[D]. 趙春華.武漢理工大學 2005
[6]磨損過程中的磨粒表面和磨損表面特征及其相互關系研究[D]. 袁成清.武漢理工大學 2005
本文編號：2952313
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