粗糙表面接触刚度模型的研究进展

摘要：

航空发动机结构存在许多机械结合面,这些结合面间的接触在微观尺度上是各粗糙峰的接触,而由粗糙峰接触所产生的接触刚度具有随机性,开展粗糙表面接触刚度模型研究,对有效分析发动机部件和整机结构的动力特性及其稳定性与可靠性至关重要.主要从统计学和分形理论两方面归纳了粗糙表面接触刚度模型的建模方法.基于统计学的粗糙表面接触刚度模型描述简单明了,且能极大程度缩短求解过程;利用分形理论所描述的物体形貌特征不受空间的束缚,更接近客观物体的真实属性与状态.重点对接触刚度的计算过程进行了详细阐述.研究表明,目前粗糙表面接触刚度模型主要采用统计学描述与分形描述的解析模型,统计学描述接触刚度模型日渐成熟与完善,分形接触刚度模型能定量表达总的接触刚度与粗糙度的关系.但解析模型未考虑微尺度效应及材料基体变形对微凸体变形的影响,未来对基于纳米级粗糙表面接触刚度模型、考虑基体变形的粗糙表面接触刚度模型进行研究将具有重要意义,考虑微观接触的宏观接触有限元模型可弥补解析模型的不足,将成为研究热点.

关键词：粗糙表面、统计分析、分形理论、接触刚度建模、航空发动机

所属期刊栏目：48

分类号：V214.3+2(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省自然科学基金;辽宁省教育厅项目

在线出版日期：2023-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：82-91