基于泛形理論的粗糙表面法向接觸剛度研究
發(fā)布時間:2021-05-21 18:31
機械結(jié)構(gòu)中實際的結(jié)合面也不是完全貼合的,它是由許多微觀而且形狀不規(guī)則的凸起和凹陷構(gòu)成的粗糙表面。泛形理論指出,實際物理對象是泛形而非分形的。本文采用泛形理論研究粗糙表面的法向接觸剛度。首先,基于泛形理論,引入了廣義泛形Sierpinski地毯對粗糙表面上的微凸體的尺寸大小及位置分布進行描述;假設(shè)微凸體高度滿足高斯分布,采用Hertz接觸模型對單微凸體的法向接觸載荷表征,得到了泛形理論下粗糙表面間彈性接觸時法向剛度的解析表達式結(jié)果表明,法向接觸剛度隨著泛形復(fù)雜度的增大或者度量碼尺下限的減小而增大。對比文獻結(jié)果發(fā)現(xiàn):泛形理論下的粗糙表面法向接觸剛度較已有分形和統(tǒng)計方法與實驗結(jié)果更吻合。其次,為了避免統(tǒng)計學(xué)參數(shù)對泛形結(jié)果的影響,在原有二、三維分形W-M函數(shù)中引入了度量碼尺下限δmin,構(gòu)造出了具有泛形特性的二、三維泛形W-M函數(shù)。將泛形W-M函數(shù)中泛形復(fù)雜度D、特征尺度參數(shù)G和度量碼尺下限δmin統(tǒng)稱為泛形特性參數(shù),這些參數(shù)具有尺度無關(guān)性,從而避免了統(tǒng)計學(xué)參數(shù)的不準確性。通過二、三維泛形W-M函數(shù)分別模擬出了二維和三維情況下的特定泛形特性參數(shù)的粗糙表面形貌,并分別對這些泛形特性參數(shù)對粗糙表面...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 基于統(tǒng)計分析的粗糙表面形貌及接觸特性的研究
1.2.2 基于分形理論的粗糙表面形貌及剛度研究
1.3 泛形理論
1.4 研究內(nèi)容
2 基于廣義泛形Sierpinski地毯的法向接觸剛度表征
2.1 引言
2.2 問題描述及基本假設(shè)
2.2.1 模型基本假設(shè)
2.2.2 表面微凸體高度分布
2.2.3 聯(lián)合粗糙表面
2.3 粗糙表面法向接觸剛度分析
2.4 數(shù)值結(jié)果與分析
2.5 本章小結(jié)
3 基于W-M函數(shù)的粗糙表面泛形表征
3.1 引言
3.2 具有泛形特性的W-M函數(shù)
3.3 泛形理論下的二維粗糙表面形貌模擬
3.4 泛形理論下的三維粗糙表面形貌模擬
3.5 本章小節(jié)
4 二維泛形W-M函數(shù)下的粗糙表面法向接觸剛度表征
4.1 引言
4.2 二維W-M泛形函數(shù)下法向接觸模型構(gòu)建
4.3 接觸表面的法向總載荷與法向接觸剛度
4.4 數(shù)值結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間獲獎情況
1、獲得榮譽
2、科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮微凸體相互作用的機械結(jié)合面接觸剛度模型[J]. 田小龍,王雯,傅衛(wèi)平,高志強,婁雷亭,吳潔蓓,李鵬陽. 機械工程學(xué)報. 2017(17)
[2]Elastoplastic Contact Mechanics Model of Rough Surface Based on Fractal Theory[J]. YUAN Yuan,GAN Li,LIU Kai,YANG Xiaohui. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
[3]泛形斷裂能及傳統(tǒng)斷裂能的尺寸效應(yīng)[J]. 楊敏,歐卓成,李冠英,段卓平,黃風(fēng)雷. 兵工學(xué)報. 2016(S1)
[4]線彈性雙材料一維泛形立體本構(gòu)模型[J]. 歐卓成,楊敏,段卓平,黃風(fēng)雷. 兵工學(xué)報. 2016(S1)
[5]機床結(jié)合部動力學(xué)建模與辨識方法的研究[J]. 董冠華,殷勤,殷國富,王亮,譚峰. 機械工程學(xué)報. 2016(05)
[6]基于分形幾何與接觸力學(xué)理論的結(jié)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(xué)報. 2013(01)
[7]機械固定結(jié)合面剛度特性建模[J]. 王書亭,李杰,劉濤,毛寬民. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(08)
[8]MB模型計算原理的修正[J]. 田紅亮,朱大林,秦紅玲. 三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(03)
[9]兩圓柱體結(jié)合面的法向接觸剛度分形模型[J]. 趙韓,陳奇,黃康. 機械工程學(xué)報. 2011(07)
[10]MB模型的修正及應(yīng)用[J]. 田紅亮,朱大林,秦紅玲. 三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(06)
博士論文
[1]非均勻準脆性材料泛形斷裂面的數(shù)值模擬[D]. 李竟艷.北京理工大學(xué) 2016
本文編號:3200178
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 基于統(tǒng)計分析的粗糙表面形貌及接觸特性的研究
1.2.2 基于分形理論的粗糙表面形貌及剛度研究
1.3 泛形理論
1.4 研究內(nèi)容
2 基于廣義泛形Sierpinski地毯的法向接觸剛度表征
2.1 引言
2.2 問題描述及基本假設(shè)
2.2.1 模型基本假設(shè)
2.2.2 表面微凸體高度分布
2.2.3 聯(lián)合粗糙表面
2.3 粗糙表面法向接觸剛度分析
2.4 數(shù)值結(jié)果與分析
2.5 本章小結(jié)
3 基于W-M函數(shù)的粗糙表面泛形表征
3.1 引言
3.2 具有泛形特性的W-M函數(shù)
3.3 泛形理論下的二維粗糙表面形貌模擬
3.4 泛形理論下的三維粗糙表面形貌模擬
3.5 本章小節(jié)
4 二維泛形W-M函數(shù)下的粗糙表面法向接觸剛度表征
4.1 引言
4.2 二維W-M泛形函數(shù)下法向接觸模型構(gòu)建
4.3 接觸表面的法向總載荷與法向接觸剛度
4.4 數(shù)值結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間獲獎情況
1、獲得榮譽
2、科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]考慮微凸體相互作用的機械結(jié)合面接觸剛度模型[J]. 田小龍,王雯,傅衛(wèi)平,高志強,婁雷亭,吳潔蓓,李鵬陽. 機械工程學(xué)報. 2017(17)
[2]Elastoplastic Contact Mechanics Model of Rough Surface Based on Fractal Theory[J]. YUAN Yuan,GAN Li,LIU Kai,YANG Xiaohui. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(01)
[3]泛形斷裂能及傳統(tǒng)斷裂能的尺寸效應(yīng)[J]. 楊敏,歐卓成,李冠英,段卓平,黃風(fēng)雷. 兵工學(xué)報. 2016(S1)
[4]線彈性雙材料一維泛形立體本構(gòu)模型[J]. 歐卓成,楊敏,段卓平,黃風(fēng)雷. 兵工學(xué)報. 2016(S1)
[5]機床結(jié)合部動力學(xué)建模與辨識方法的研究[J]. 董冠華,殷勤,殷國富,王亮,譚峰. 機械工程學(xué)報. 2016(05)
[6]基于分形幾何與接觸力學(xué)理論的結(jié)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(xué)報. 2013(01)
[7]機械固定結(jié)合面剛度特性建模[J]. 王書亭,李杰,劉濤,毛寬民. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(08)
[8]MB模型計算原理的修正[J]. 田紅亮,朱大林,秦紅玲. 三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(03)
[9]兩圓柱體結(jié)合面的法向接觸剛度分形模型[J]. 趙韓,陳奇,黃康. 機械工程學(xué)報. 2011(07)
[10]MB模型的修正及應(yīng)用[J]. 田紅亮,朱大林,秦紅玲. 三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(06)
博士論文
[1]非均勻準脆性材料泛形斷裂面的數(shù)值模擬[D]. 李竟艷.北京理工大學(xué) 2016
本文編號:3200178
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