含硬涂层结构的表面微观接触新模型

摘要：

为研究含有硬涂层的粗糙表面中微凸体和基体变形对表面微观接触特性的影响规律,利用Hertz接触理论分别求出微凸体和基体的接触刚度,利用不动点迭代法确定微凸体变形量,建立关于微凸体接触变形量的刚度模型,通过并联关系耦合接触刚度,建立新的接触表面微观接触模型.为验证新模型对含有硬涂层的粗糙表面接触特性描述的正确性,建立了不同大小和不同材料的单微凸体有限元模型,通过与Hertz模型、有限元分析结果比较,发现当基体材料和微凸体材料不同时,微凸体/基体系统的应力分布会不均匀,微凸体表面的接触力比材料相同时的接触力小,最大应力比材料相同时的最大应力大;在变形量很小的时候,Hertz模型解和新模型解都很好地与有限元分析结果相吻合,随着变形量的变大,有限元分析解和新模型解开始同时偏离Hertz模型解,但新模型解一直趋近于有限元分析解.

关键词：硬涂层结构、微凸体、基体、微观接触模型、有限元模型

所属期刊栏目：37

分类号：THll3;TB123

资助基金：国家自然科学基金51305327,51475352;高等学校博士学科点专项科研基金20136120120020;陕西省自然科学基金2014JQ7270

在线出版日期：2018-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：195-201,229