弹塑性粗糙体/刚体平面滑动摩擦过程热力耦合分析

摘要：

建立一具有三维分形特性的弹塑性粗糙表面与一理想刚性平面接触的热力耦合模型,充分考虑粗糙表面接触微凸体间的相互作用及接触界面摩擦热流耦合等的影响.运用大型有限元软件ANSYS中的非线性有限元多物理场方法,数值模拟并分析了滑动摩擦过程粗糙实体的热、力分布规律.发现由于速度的突变,滑动初始摩擦表面最高温度急剧升高,而匀速滑动中温升缓慢;整个滑动摩擦过程中粗糙表面的VonMises等效应力分布极其不均,且在接触凸点后方距表面一定深度处存在一拉应力区;在滑动瞬间及其闪点温度形成时,粗糙实体表面的VonMises等效应力发生明显变化,且最大拉应力值及其拉应力层厚度明显增大,此结果为材料裂纹萌生及扩展提供了一定的理论依据.

关键词：粗糙表面、弹塑性接触、热力耦合、拉应力

所属期刊栏目：47

分类号：TH117.1

资助基金：国家自然科学基金50775039;福州大学科技发展基金2010-XQ-13

在线出版日期：2011-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：87-92