国家自然科学基金(51275328)
- 作品数：41 被引量：158H指数：8
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- 机械结合面法向接触参数建模研究
- 机械部件并不是单一的个体,大都是由许多零件组合而成,各零件之间相互接触,构成了结合面。由于零件的表面粗糙度不同,零件之间的间隙对零件整体性能以及使用有很大程度的影响。接触表面分布着大量的微凸体,微凸体接触特性参数是结合面...
- 张鹏
- 关键词：赫兹接触理论结合面分形维数接触刚度有限元分析
- 文献传递
- 基于圆锥微凸体的结合面法向刚度分形模型研究被引量：1
- 2021年
- 将粗糙表面上的微凸体等效为圆锥体,结合分形理论和改进的W-M函数,建立了结合面法向接触刚度分形模型。对模型进行仿真计算,结果表明:结合面无量纲法向接触载荷随着无量纲接触面积、材料塑性指数和无量纲分形粗糙度参数的增大而增大;随着粗糙面分形维数的增大先减小后增大,且在分形维数等于1.5附近时达到最小值;结合面无量纲法向接触刚度随着无量纲法向接触载荷和材料塑性指数的增大而增大;随着无量纲分形粗糙度参数的增大而减小;随着粗糙面分形维数的增大先增大后减小,且在分形维数等于1.6附近时达到最大值。通过与试验数据对比,验证了该模型的正确性,可用于相关的理论分析与计算。
- 兰国生孙万谭文兵张学良温淑花陈永会
- 关键词：结合面法向接触刚度
- 考虑分布域扩展因子的结合面法向接触阻尼建模被引量：3
- 2019年
- 为了准确计入微凸体接触面积分布对结合面特性的影响,提出了考虑分布域扩展因子的结合面法向接触阻尼分形模型。以分形理论为基础,采用Majumda-Bhushan修正模型,引入微接触大小分布域扩展因子,分析了结合面法向总载荷与接触面积的关系。利用阻尼耗能机理,提出了将结合面法向接触特性等效为弹簧和黏性阻尼器的动力学系统,推导出结合面法向接触阻尼损耗因子,进而建立结合面法向接触阻尼模型,并进行了归一化处理。仿真结果表明:结合面归一化法向接触阻尼随着分形维数的增大而增大,随着应变指数的增大而减小;归一化法向接触载荷和归一化分形粗糙度参数对结合面归一化法向接触阻尼的影响趋势均与分形维数所处范围有关。线轨滑台上进行的试验表明:试验模态参数与理论模态分析结果一致,所提模型能够准确地描述结合面的动态特性。
- 陈永会张学良温淑花兰国生
- 关键词：损耗因子
- 半椭球形微凸体的结合面接触热导分形模型
- 2022年
- 基于K-E模型和三维分形理论,将结合面接触点拓展为椭圆形,建立了考虑半椭球形微凸体弹性、弹塑性和塑性变形机制的结合面接触热导分形模型。基于所建模型研究了椭圆偏心率、分形参数和法向载荷对结合面接触热导的影响,模型仿真结果表明:微凸体为半椭球形的结合面接触热导随椭圆偏心率、分形维数、法向载荷和接触率的增大而增大;而随着分形粗糙度参数的增大而减小;所建模型较于半球形微凸体的结合面接触热导模型更适用于法向载荷较大的情况。并将所建模型的仿真计算结果与实验数据进行了对比分析,验证了所建模型的正确性,从而为实际工程中求解有关结合面接触热导问题提供了一定的理论参考。
- 赵海路张学良许雍泰
- 关键词：偏心率结合面
- 固定机械结合面法向接触刚度分形模型被引量：1
- 2021年
- 针对以往结合面法向接触刚度分形模型在理论计算上存在的问题,对结合面单个微凸体弹性接触阶段法向刚度,单个微凸体弹塑性接触变形阶段的法向载荷以及法向刚度进行改进,进而建立了综合考虑微凸体弹性、塑性以及弹塑性两个阶段此三种变形机制的结合面法向接触刚度分形模型。模型理论预测值与实验值的对比结果可见,所建模型能较好地预测结合面法向接触刚度,表明了其正确性与可靠性,验证了理论改进算法的有效性。所建模型可用于相关的分析与计算,为进一步对结合面动态刚度特性的研究提供了理论依据。
- 谭文兵兰国生张学良孙万温淑花陈永会
- 关键词：结合面法向接触刚度弹塑性
- 固定结合面法向接触阻尼三维分形模型被引量：1
- 2021年
- 基于分形理论,考虑了摩擦因素的影响和微凸体的变形过程,将结合面法向接触动力学模型等效为弹簧和粘性阻尼器,建立了固定结合面法向接触阻尼模型及结合面间阻尼损耗因子模型。仿真结果表明,结合面法向接触阻尼系数随着分形维数、无量纲分形粗糙度参数增大而增大,随着无量纲法向接触载荷增大而减小;结合面无量纲法向接触阻尼随着分形维数的增大而增大,随着应变指数的增大而减小;无量纲法向接触载荷,无量纲分形粗糙度参数以及摩擦系数对结合面无量纲法向接触阻尼的影响趋势均与分形维数所处范围有关。
- 兰国生李祥孙万张学良冀成龙李声祺
- 关键词：结合面法向接触刚度
- 临界接触参数连续的粗糙表面法向接触刚度弹塑性分形模型被引量：14
- 2014年
- 基于MB接触分形理论及其修正模型,在弹性和塑性接触变形机制基础上,考虑弹塑性过渡变形机制,建立了临界接触参数连续条件下的计及微接触面积分布域扩展因子影响的粗糙表面法向接触刚度弹塑性分形模型;数值仿真结果表明：弹塑性过渡变形机制对法向接触刚度影响明显,且考虑弹塑性过渡变形机制下的法向接触刚度大于仅考虑弹性和塑性接触机制下的对应法向接触刚度;无量纲法向接触刚度随着无量纲法向接触载荷的增大而增大且因分形维数取值不同而呈凸弧性的非线性关系（分形维数D=1.1--1.4）或近似线性关系（分形维数D=1.4---1.9）,随着分形维数的增大而增大（分形维数D=1.1--1.5）及分形维数的增大而减小（分形维数D=1.5--1.9）,随着分形粗糙度的增大而减小,随着塑性指数的增大而增大。
- 王南山张学良兰国生温淑花陈永会刘丽琴牛作证
- 关键词：结合面法向接触刚度弹塑性
- 考虑硬度变化的结合面法向接触刚度分形模型
- 2021年
- 基于分形几何理论,考虑微凸体因应变硬化而造成弹塑性变形阶段硬度随变形量变化而变化,建立结合面第一、第二弹塑性变形阶段单次加载刚度分形模型。推导出在计入硬度变化的情况下,单个微凸体在弹塑性变形阶段法向接触刚度与接触面积之间的关系式,进而得出结合面在弹塑性变形阶段法向接触刚度与接触面积、接触载荷之间量纲为一的关系式,并通过仿真分析得出相关参数对结合面法向接触刚度的影响。仿真结果显示:考虑硬度变化时,结合面量纲一法向接触刚度的值与法向实际接触载荷、实际接触面积之间存在关系;结合面法向接触刚度随着分形维数D的增大而增大;分形维数一定时,结合面法向接触刚度随表面长度尺度参数G值增大而增大。
- 王颜辉张学良温淑花陈永会
- 关键词：结合面法向接触刚度弹塑性变形
- 机械结合面法向接触刚度分形理论模型被引量：7
- 2020年
- 基于分形理论同时考虑微凸体的弹性、第一弹塑性、第二弹塑性、完全塑性四个阶段的变形状态,得出单个微凸体在各变形阶段的接触刚度模型,从而得出影响单个微凸体法向接触刚度的相关参数。引入频率指数并得出各变形阶段频率指数的临界值,推导出频率指数值处于不同区间时结合面的接触刚度模型。模型仿真结果表明,分形维数D取1.1~1.9时,随着D值的增大,无量纲法向接触刚度的值单调增大;微凸体频率指数处于各个区间时无量纲法向接触刚度的值随法向实际接触面积的增大均增大。
- 王颜辉张学良温淑花陈永会兰国生
- 关键词：结合面法向接触刚度加载弹塑性
- 考虑摩擦和微凸体相互作用的结合面接触刚度和阻尼模型
- 2023年
- 基于三维分形理论,建立了同时考虑摩擦和微凸体相互作用影响的结合面法向接触刚度和接触阻尼分形模型。通过对所建模型仿真,分析了摩擦因数、分形维数、分形粗糙度参数和接触载荷对接触刚度和接触阻尼的影响。研究结果表明,该模型的接触刚度和接触阻尼随着法向载荷和分形维数的增大而增大,且会随着分形粗糙度参数的增大而变小;接触刚度随着摩擦因数的增大而减小,而接触阻尼则随着摩擦因数的增大而先增大后减小。另外将仅考虑微凸体相互作用和既无摩擦又无微凸体相互作用的情况进行了对比分析,进而得到当分形维数D=2.4时,微凸体相互作用会稍微增大接触刚度;当D≥2.5时,微凸体相互作用会减小接触刚度,且减小的程度越来越大;当2.4≤D≤2.9时,微凸体相互作用会减小接触阻尼。此外,将所建模型的仿真计算结果与实验数据进行对比分析,验证了所建模型的正确性。
- 赵海路张学良许雍泰
- 关键词：相互作用结合面刚度阻尼
