粗糙表面加載卸過程有限元分析.pdf

1、接觸力學(xué)是分析一些摩擦學(xué)現(xiàn)象的基礎(chǔ)學(xué)科，例如：摩擦、磨損、接觸疲勞、黏著效應(yīng)以及密封等。粗糙表面形態(tài)學(xué)是預(yù)測(cè)真實(shí)接觸面積、接觸壓力和次表面應(yīng)力應(yīng)變區(qū)域的關(guān)鍵。因此有必要將二者結(jié)合對(duì)粗糙表面接觸過程相關(guān)問題進(jìn)行研究?；诖?，本文深入、系統(tǒng)的分析了粗糙表面接觸加載-卸載過程。
　　 本文從宏觀角度對(duì)齒輪接觸算例進(jìn)行有限元分析，得到了其最大接觸應(yīng)力，將所得結(jié)果與赫茲接觸理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明運(yùn)用有限元方法與應(yīng)用理論方法求得的結(jié)果只

2、相差2％，從而驗(yàn)證了本文運(yùn)用有限元方法求解接觸問題的正確性。
　　 首先，建立了表面形貌為正弦曲線波紋的粗糙表面彈塑性接觸模型。針對(duì)不同切線模量，研究了節(jié)點(diǎn)載荷和位移、剛性平面壓下距離和節(jié)點(diǎn)接觸應(yīng)力之間的關(guān)系，切線模量對(duì)粗糙表面微凸體的表面接觸應(yīng)力分布、微凸體表面輪廓變形的影響，以及切線模量對(duì)微凸體表面和微凸體內(nèi)部各個(gè)方向應(yīng)力、殘余應(yīng)力分布的影響。之后，研究了切線模量對(duì)沿微凸體深度方向的x方向、y方向應(yīng)力分布和殘余應(yīng)力分布的影響

3、。
　　 其次，針對(duì)不同摩擦系數(shù)，研究了摩擦系數(shù)對(duì)粗糙表面微凸體的表面接觸應(yīng)力分布的影響，摩擦系數(shù)對(duì)粗糙表面微凸體的表面和內(nèi)部各個(gè)方向應(yīng)力、殘余應(yīng)力分布的影響，探討了摩擦系數(shù)對(duì)沿微凸體深度方向的x方向、y方向應(yīng)力分布和殘余應(yīng)力分布的影響。
　　 再次，針對(duì)不同粗糙表面形貌，研究了剛性平面壓下距離和載荷之間的關(guān)系，不同粗糙表面形貌對(duì)微凸體的表面接觸應(yīng)力分布、粗糙表面等效米塞斯應(yīng)力的影響，分析了粗糙表面形貌對(duì)微凸體表面和微凸