结合面微观接触面积分布数值仿真分析方法

结合面微观接触面积分布数值仿真分析方法

论文摘要

机械系统中结合面的接触状态会显著影响装配体动力学特性,结合面接触面积是描述接触状态的关键参数。分形接触模型是结合面分析中的常用方法,经典MB接触模型将结合面简化为刚性平面与粗糙面接触,以W-M分形函数描述粗糙面轮廓曲线,利用岛屿面积分布规律描述接触点面积分布,但以往研究并未分析该分布是否符合分形函数描述的粗糙面。因此提出求解W-M函数所描述轮廓的接触面积分布规律的数值仿真方法。根据粗糙表面形貌分形特征的有限性,将粗糙轮廓描述为连续可导的曲线,利用曲线与直线相交模拟粗糙面与平面的接触。利用梯度上升算法求出所有极值并计算各微凸体截线长度,进而获得面积的离散分布,分别以Majumdar与Komvopoulos提出的面积分布函数形式拟合离散点。结果表明前述分布规律符合数值仿真法求得的接触点面积分布,但存在更准确的分布函数形式。同时,该方法有望用于求解两粗糙面接触模型的面积分布,为进一步研究两粗糙面间的接触状态提供思路。

论文目录

  • 1 粗糙面微观形貌描述
  • 2 MB分形接触模型
  • 3 接触截面分布的数值计算方法
  •   3.1 分形轮廓曲线的简化
  •   3.2 微凸体截面积的求解
  •   3.3 面积分布规律分析
  • 4 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 苏蕾,荆建平

    关键词: 振动与波,结合面,分形理论,接触模型,函数,微凸体,梯度上升法,分布函数

    来源: 噪声与振动控制 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 数学,机械工业

    单位: 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海交通大学燃气轮机研究院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(11672179)

    分类号: O241;TH161

    页码: 23-27+56

    总页数: 6

    文件大小: 1784K

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