工程實(shí)際中,摩擦熱的產(chǎn)生將對(duì)重要工程表面造成嚴(yán)重的破壞,相互接觸的摩擦滑動(dòng)表面是粗糙的,因此對(duì)微區(qū)間工程粗糙表面的閃溫和熱-機(jī)械應(yīng)力分析有著重要的理論意義。本文對(duì)粗糙表面的分形表征及其接觸模型、粗糙表面閃溫的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展方向進(jìn)行了評(píng)述;基于三維分形理論建立了粗糙表面接觸熱傳導(dǎo)模型,并對(duì)其摩擦滑動(dòng)界面的傳熱規(guī)律進(jìn)行了研究。 基于三維分形理論,將工程粗糙表面摩擦生熱問(wèn)題簡(jiǎn)化為一具有分形特性粗糙表面的實(shí)體和一具有光滑表面的實(shí)體作相對(duì)滑動(dòng)摩擦生熱的問(wèn)題�？紤]了兩個(gè)物體摩擦接觸的熱彈性耦合問(wèn)題,并利用熱-結(jié)構(gòu)順序耦合建立瞬態(tài)有限元計(jì)算模型,以制動(dòng)器摩擦副材料為例,在有限元軟件ANSYS的非線性有限元多物理場(chǎng)中進(jìn)行模擬,對(duì)粗糙表面接觸模型的瞬時(shí)摩擦溫度場(chǎng)/壓力場(chǎng)/應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算分析。在數(shù)值計(jì)算過(guò)程中,著重考慮了微凸體之間的相互影響,溫度變化與接觸區(qū)域壓力變化的耦合問(wèn)題,最高溫度、最大接觸壓力以及最大
等效應(yīng)力的變化問(wèn)題。 本文通過(guò)對(duì)具有分形特性粗糙表面接觸模型的摩擦滑動(dòng)三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)/壓力場(chǎng)/應(yīng)力場(chǎng)的耦合計(jì)算分析,揭示了粗糙表面滑動(dòng)摩擦副的溫度、接觸壓力和熱應(yīng)力...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1－1具有自仿射性的粗糙表面的微觀形貌

分形參數(shù)代入W－M分形函數(shù)獲得的模擬輪廓曲線與實(shí)測(cè)的輪廓現(xiàn)兩者有很好的一致性[26]�；赪－M分形函數(shù)，Majumdar和Bh－B分形模型，他們用W－M分形函數(shù)來(lái)模擬粗糙表面的輪廓線，面的接觸簡(jiǎn)化為一等效粗糙表面與一理想剛性光滑平面的接觸，提型[27]，推導(dǎo)出....

圖4－1接觸幾何模型

與任何一垂直平面相交得到的截口都是維數(shù)為H的分形布。H的布朗曲面，高度函數(shù)可以寫(xiě)為[()]kkkHkkkkZxy=CxB+yB+A∞=(,)∑sincossin1λλsD，sD為模擬布朗曲面的分形維數(shù)。kC是獨(dú)立的且服從態(tài)分布，kA和kB是[π]0,....

圖4－2具有分形布朗特性的粗糙表面實(shí)體模型

圖4－2具有分形布朗特性的粗糙表面實(shí)體模型的簡(jiǎn)化：的表面接觸情況較真實(shí)的模擬了工程粗糙表面的接觸情后用有限元軟件ANSYS進(jìn)行模擬分析時(shí)造成無(wú)法收型進(jìn)行簡(jiǎn)化。而在真實(shí)接觸過(guò)程中，摩擦副表面較高的觸區(qū)域?qū)⒊惺茌^大的接觸壓力，該區(qū)域的變形較大，隨性變形量的增大，其周圍較低的微....

圖4－3接觸面附近熱流變化

文研究的是微區(qū)間工程粗糙表面的摩擦閃溫問(wèn)題，由于摩擦滑動(dòng)時(shí)間很短，溫升不會(huì)太高，因此在本文研究中可認(rèn)為摩擦系數(shù)μ以及材料熱膨脹系數(shù)、密度、比熱容保持不變。.2接觸熱阻究分析表明，接觸熱阻是一個(gè)受表面形貌、材料熱物性及負(fù)載、溫度因素影響的強(qiáng)烈非線性問(wèn)題，其中表面形貌是其決定性因....

本文編號(hào)：4018112