螺栓固结界面接触刚度的虚拟材料建模

论文摘要

提出一种基于统计学模型的粗糙接触界面虚拟材料建模方法,将螺栓固结界面等效为局部的虚拟材料,虚拟材料与两侧接触基体固定连接。基于螺栓固结界面粗糙形貌的Greenwood-Williamson统计学模型描述,推导虚拟材料的弹性模量、泊松比、密度和厚度等材料参数的解析表达式,建立虚拟材料的材料参数与粗糙界面属性参数之间的关系式,分析螺栓固结界面的表面粗糙形貌、基体材料属性对虚拟材料的材料参数和界面接触刚度的影响特性。采用模态实验测试和基于虚拟材料的有限元仿真分析方法,验证粗糙接触界面虚拟材料建模方法的准确性。研究结果表明:虚拟材料的材料参数与法向载荷、界面粗糙度和接触基体弹性模量相关:随法向载荷和基体弹性模量的增加,虚拟材料的弹性模量增大,泊松比和厚度减少;随界面粗糙度的增加,弹性模量和泊松比减少,而厚度增大。螺栓固结界面接触刚度随法向载荷增大而递增,随界面粗糙增大而减小。

论文目录

• 1 螺栓固结界面的虚拟材料模型
•   1.1 模型描述
•   1.2 接触刚度
• 2 虚拟材料参数的解析表达式
•   2.1 弹性模量
•   2.2 泊松比
•   2.3 密度
•   2.4 厚度
• 3 模型有效性验证
•   3.1 实验测试
•   3.2基于虚拟材料的有限元仿真分析
• 4 虚拟材料参数与接触刚度特性分析
•   4.1 虚拟材料参数变化特性
•   4.2 接触刚度特性
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 肖会芳,孙韵韵,徐金梧,邵毅敏

关键词: 螺栓联接,固结界面,虚拟材料,接触刚度

来源: 中南大学学报(自然科学版) 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 机械工业

单位: 北京科技大学机械工程学院,重庆大学机械传动国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51775037)~~

分类号: TH131

页码: 2100-2108

总页数: 9

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