各種密封結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于石油、化工和核工業(yè)等行業(yè)中,其緊密性直接關(guān)系到系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。由于加工表面難以消除的微觀粗糙特性,任何兩個(gè)表面之間的接觸都是不完全的。接觸密封結(jié)構(gòu)通常是通過(guò)增加表面間的接觸應(yīng)力,來(lái)減少非接觸面積。這些非接觸面積形成微小孔隙,連通的孔隙又形成蜿蜒曲折的泄漏通道,界面泄漏就發(fā)生了。目前針對(duì)接觸界面的泄漏研究多采用簡(jiǎn)化的手段,不能夠準(zhǔn)確地表征接觸界面的特性。本文首先介紹了粗糙表面接觸問(wèn)題的研究背景,詳細(xì)介紹了國(guó)內(nèi)外在粗糙表面的分形數(shù)值模擬、破前漏（leak before break,LBB）過(guò)程中的裂紋泄漏、接觸界面泄漏與接觸熱阻等相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展,并在此基礎(chǔ)上提出了本文的研究?jī)?nèi)容。其次基于二維W-M函數(shù)模擬了分形粗糙表面的輪廓,然后擴(kuò)展至三維W-M函數(shù),通過(guò)調(diào)整分形維數(shù)和特征尺度系數(shù)模擬生成了具有不同形貌特征的各向同性的三維分形數(shù)值粗糙表面,并對(duì)其界面微孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。然后將分形幾何引入LBB過(guò)程中得到了裂縫微通道壁面粗糙元的有效分形高度,并利用熱力學(xué)能量守恒方程得到壓力容器中氣體介質(zhì)通過(guò)裂縫微通道的泄漏率與容器內(nèi)氣體狀態(tài)與裂縫幾何形狀之間的關(guān)系,... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?實(shí)際接觸的兩表面的剖面截圖??

表面粗糙凹凸分布呈現(xiàn)出特殊的非穩(wěn)態(tài)隨機(jī)過(guò)程，但是輪廓曲線表現(xiàn)出的越來(lái)越精細(xì)的??局部和整體具有某些自相似性，也就是說(shuō)，不管從何種尺度看去輪廓曲線都有著更小尺??度上的精細(xì)結(jié)構(gòu)，有著不受測(cè)量尺度影響的分形特性。如圖１．２所示。這種自相似性和??無(wú)標(biāo)度性可用分形幾何來(lái)表述。１９８６年，Ｔｈｏｍａｓ？指出工程粗糙表面具有無(wú)序性、自相??２??

這對(duì)于準(zhǔn)確描述裂紋的幾何形態(tài)是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)，特別對(duì)于較低壓力下的氣體層流流動(dòng)，??粗糙壁面的影響不容忽視。??ＮａｒａｂａｙａＳｈｉ等［２Ｃ）］將實(shí)際的管壁貫穿裂紋簡(jiǎn)化為如圖１．３?（ａ）和（ｂ）所示的兩種形??６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]線接觸粗糙表面的分形模擬與接觸特性研究[D]. 馮蘭蘭.浙江大學(xué) 2015



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