發(fā)布時(shí)間：2019-09-22 17:16

【摘要】：提出一種考慮微凸體彈塑性變形影響的接觸載荷、接觸面積的粗糙表面法向接觸力學(xué)模型.將微凸體的接觸變形分為3種狀態(tài),對(duì)完全彈性和完全塑性變形階段分別采用Hertz彈性接觸理論和AF塑性接觸模型進(jìn)行建模,并采用一階冪指數(shù)函數(shù)描述混合彈塑性階段的接觸載荷和實(shí)際接觸面積與接觸變形之間的關(guān)系,再采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析的方法建立了粗糙表面法向彈塑性接觸模型.將此模型與完全彈性模型、CEB模型、ZMC模型、KE模型對(duì)比,研究了塑性指數(shù)對(duì)粗糙面接觸載荷-平均接觸距離的影響.結(jié)果表明,該模型能夠更好地描述微凸體法向接觸載荷與接觸變形的變化趨勢(shì),模型預(yù)測(cè)的粗糙表面法向載荷與ZMC和KE模型具有較好的一致性;隨著平均接觸距離的增加,粗糙面接觸載荷逐漸減少;隨著塑性指數(shù)的增加,不同模型預(yù)測(cè)的法向接觸載荷差異逐漸增大.
【圖文】：

述彈塑性階段接觸壓力的變化規(guī)律，但是方程太過(guò)復(fù)雜．針對(duì)上述不足，本文采用冪指數(shù)函數(shù)描述彈塑性接觸階段接觸行為與接觸變形的關(guān)系，再利用統(tǒng)計(jì)分析方法給出粗糙結(jié)合面的接觸力學(xué)模型．將本文模型與文獻(xiàn)的模型進(jìn)行對(duì)比，并且研究了不同塑性指數(shù)對(duì)粗糙表面法向接觸載荷與平均接觸距離關(guān)系的影響．１微凸體接觸力學(xué)建模文獻(xiàn)［５］指出表面服從高斯分布的２個(gè)粗糙表面的接觸模型可以用一個(gè)等效粗糙表面與一個(gè)光滑平面的接觸模型來(lái)代替，因此這里只考慮一個(gè)粗糙表面與一個(gè)光滑平面的接觸問(wèn)題，，如圖１所示．圖１微凸體接觸示意圖Ｆｉｇ．１Ｃｏｎｔａｃｔｏｆａｓｉｎｇｌｅａｓｐｅｒｉｔｙ圖１中，Ｒ為微凸體頂端半徑；ω為法向接觸變形；ｄ為光滑平面與微凸體平均高度參考面之間的距離；ｚ為微凸體高度，且ｚ＝ω＋ｄ；Ｎ為法向接觸載荷．根據(jù)ＨＥＲＴＺ接觸力學(xué)理論，隨著法向接觸變形的增大，微凸體將從完全彈性變形狀態(tài)逐步演化到彈塑性變形狀態(tài)，直至轉(zhuǎn)化為完全塑性變形狀態(tài)．下面分別考慮這３種狀態(tài)下接觸狀態(tài)變量與法向接觸變形之間的關(guān)系．在以下的推導(dǎo)中，分別用下角標(biāo)ｅ、ｅｐ和ｐ表示完全彈性變形階段、彈塑性變形階段和完全塑性變形階段．１．１完全彈性接觸當(dāng)接觸載荷不太大或ω較小時(shí)，微凸體只發(fā)生彈性變形，該階段接觸載荷Ｎｅ、面積Ａｅ、平均壓力ｐｅ與ω之間的關(guān)系可用ＨＥＲＴＺ彈性理論描述：ｐｅ＝４Ｅ＊３πω（）Ｒ１／２Ａｅ＝πＲωＮｅ＝４３Ｅ＊Ｒ１／２ω３／p蚿蘰危玻ǎ保┦街校海保牛劍保裕

本文編號(hào)：2540075