粗糙表面微凸体模型构建与接触特性分析

摘要：

基于粗糙表面形貌测量试验,提出一种采用二次函数回转体等效微凸体的办法,建立微凸体接触半径与接触变形的解析关系,弥补了半球体模型单一曲率半径的缺陷;然后根据几何模型,重新推导出单个微凸体在弹性、弹塑性和完全塑性三种变形阶段的接触表达式,并应用接触力学理论和概率统计方法,建立粗糙表面的微观接触模型;最后将所建模型与CEB模型、ZMC模型以及KE模型的仿真结果进行了对比,验证了所建模型的有效性,并揭示了塑性指数、微凸体尺寸参数对接触特性的影响规律.研究表明:相比于半球体模型,二次函数模型对微凸体轮廓的拟合效果更好,能够在载荷较大的情况下,更加精确地进行结合面接触特性分析;塑性指数是影响接触刚度的主要因素,塑性指数越大,其接触面积越小,抵抗变形的能力越弱;微凸体尺寸参数对接触刚度的影响较小,微凸体直径与高度的比值越大,接触面积和接触刚度越大.

关键词：粗糙表面、表面形貌、接触模型、微凸体参数、接触刚度

所属期刊栏目：42

分类号：TH113;O34

资助基金：国家自然科学基金;陕西省重点研发计划项目

在线出版日期：2023-02-10（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：43-50