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基于分形理论的浮环密封端面法向接触刚度仿真研究
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作者 刘勇 郭昊东 +1 位作者 张青 闫方超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期103-110,共8页
浮环密封是现代航空发动机常用的密封形式之一,浮环端面的接触刚度对浮环密封辅助密封面的摩擦磨损性能有重要影响。在分形理论的基础上,基于有限元方法建立了一种新的法向接触刚度计算模型。之后通过该模型计算浮环密封端面法向接触刚... 浮环密封是现代航空发动机常用的密封形式之一,浮环端面的接触刚度对浮环密封辅助密封面的摩擦磨损性能有重要影响。在分形理论的基础上,基于有限元方法建立了一种新的法向接触刚度计算模型。之后通过该模型计算浮环密封端面法向接触刚度,得到了浮环密封端面法向接触刚度随压力与粗糙度的变化规律。计算结果表明:求得的法向接触刚度与粗糙表面接触试验结果吻合较好,最大相对误差不超过4%;浮环密封端面法向接触刚度随压力的增大而增加,随接触面粗糙度的增大而减小。该方法为浮环密封端面法向接触刚度的计算提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 航空发动机 浮环密封 粗糙表面 法向接触刚度 分形理论 接触力学
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岩石节理接触特征尺寸效应的数值试验研究 被引量:1
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作者 龚耕 李升连 +2 位作者 张国华 熊峰 唐志成 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1481-1490,共10页
为探究岩石节理接触特征尺寸效应,采用自仿射分形方法构建系列尺寸数值模型,利用离散弹塑性计算方法求解闭合变形,定量分析节理接触特征尺寸效应规律,并探究不同岩性和粗糙度对其尺寸效应的影响差异。自仿射分形方法构建的岩石节理其粗... 为探究岩石节理接触特征尺寸效应,采用自仿射分形方法构建系列尺寸数值模型,利用离散弹塑性计算方法求解闭合变形,定量分析节理接触特征尺寸效应规律,并探究不同岩性和粗糙度对其尺寸效应的影响差异。自仿射分形方法构建的岩石节理其粗糙程度随尺寸增加逐渐变小,接触面积比和组合形貌微凸体参数之间具有关联,接触面积比的尺寸效应可归因于组合形貌微凸体参数ηR的尺寸变化。岩石节理尺寸越大,闭合变形引起的塑性部分占比越多。塑性变形对接触面积比尺寸效应具有弱化作用,对闭合变形尺寸效应具有强化作用,硬岩节理的接触特征尺寸效应强于软岩节理,其接触特征代表性长度也更大。岩石节理的粗糙度对其闭合变形和接触面积比的尺寸效应具有相反的效果。 展开更多
关键词 岩石节理 自仿射分形 尺寸效应 接触特征
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复合材料螺栓连接结构刚度预测模型及振动特性分析
3
作者 杨慧毅 刘久周 +2 位作者 李东武 郭宁 徐超 《强度与环境》 CSCD 2024年第6期50-56,共7页
在动态载荷作用下,螺栓连接部位会发生微小振幅的相对运动。这种相对运动的长期累积容易导致连接界面磨损、预紧力衰退、以及连接刚度降低,进而显著影响装配结构的动力学特性,增加结构响应预测难度和控制难度。本文提出了一种考虑连接... 在动态载荷作用下,螺栓连接部位会发生微小振幅的相对运动。这种相对运动的长期累积容易导致连接界面磨损、预紧力衰退、以及连接刚度降低,进而显著影响装配结构的动力学特性,增加结构响应预测难度和控制难度。本文提出了一种考虑连接刚度的复合材料螺栓连接结构动力学分析方法,利用分形接触理论及有限元方法重构真实粗糙表面,其后进行接触分析以获得接触刚度。然后采用弹簧表面模型模拟真实粗糙表面的接触刚度,并将其集成于连接结构的动力学分析程序。基于此分析了复合材料螺栓连接板的动力学特性,动态试验结果很好验证了所提出的建模分析方法。 展开更多
关键词 螺栓连接 振动 摩擦接触 分形理论 动力学
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平行轴圆柱副接触分析 被引量:12
4
作者 田红亮 陈甜敏 +3 位作者 郑金华 余媛 张屹 赵春华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期8-15,共8页
将古典赫兹理论与现代Majumdar-Bhushan模型相结合,建立了两圆柱分形接触模型。考虑结合部虚拟材料厚度,以及引入圆柱接触面积比,对两圆柱线高副矩形接触面进行了受力分析。数值仿真表明:圆柱接触面积比不大于1;外接触时圆柱接触面积比... 将古典赫兹理论与现代Majumdar-Bhushan模型相结合,建立了两圆柱分形接触模型。考虑结合部虚拟材料厚度,以及引入圆柱接触面积比,对两圆柱线高副矩形接触面进行了受力分析。数值仿真表明:圆柱接触面积比不大于1;外接触时圆柱接触面积比小于内接触时;增加总载荷或减小结合部虚拟材料厚度都将增大圆柱接触面积比;外接触时实际接触面积小于内接触时;实际接触面积随着分形粗糙度、材料硬度或结合部虚拟材料厚度的增加而减小;随着分形粗糙度的增加,产生特定实际接触面积所需要的总载荷增加,微凸体变形量增大;对于给定总载荷,当分形维数从1.4增加到1.5时,实际接触面积相应增大,但当分形维数从1.5增加到1.9时,实际接触面积转而减小;内接触时的赫兹应力小于外接触时的赫兹应力。该研究结果可为进一步研究圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算提供参考。 展开更多
关键词 机械设计 结合部 分形接触 虚拟材料 圆柱 线高副
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粗糙表面法向接触刚度的分形模型 被引量:60
5
作者 张学良 黄玉美 +1 位作者 傅卫平 张文鹏 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期31-35,共5页
指出了以往有关粗糙表面法向接触刚度理论研究工作的缺陷与不足 ,并在一定的前提假设下 ,基于球体与平面的接触理论和粗糙表面的分形接触理论 ,从理论上给出了具有尺度独立性的粗糙表面法向接触刚度分形模型 ,并进行了数字仿真研究。
关键词 粗糙表面 法向接触刚度 分形接触理论
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分形特征表面接触磨损模拟 被引量:10
6
作者 宿月文 陈渭 +2 位作者 朱爱斌 范天峰 郭彩霞 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期52-56,共5页
为实现粗糙表面微观接触磨损的精确预测,根据分形理论对传统的只考虑弹性-塑性两状态的二维分形接触模型进行了修正,并构建了包含弹性-弹塑性-塑性完全状态的三维粗糙表面分形接触模型。通过去除塑性接触微凸体在截断平面作用下形成的... 为实现粗糙表面微观接触磨损的精确预测,根据分形理论对传统的只考虑弹性-塑性两状态的二维分形接触模型进行了修正,并构建了包含弹性-弹塑性-塑性完全状态的三维粗糙表面分形接触模型。通过去除塑性接触微凸体在截断平面作用下形成的球台方法来模拟微观磨损,磨损系数由被去除的球台体积与总接触微凸体体积之比来表征,采用数值仿真分析了磨损系数与分形参数、载荷和材料等因素间的依赖关系。计算结果表明,磨损系数随表面粗糙程度的增大而增大,随接触载荷的增大而减小并趋于相对稳定。接触副材料属性决定了微凸体临界接触面积,进而影响了磨损系数。该模型给出了微观磨损机理的数学描述,为界面接触磨损研究提供了新思路。 展开更多
关键词 分形表面 接触 磨损 模拟
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粗糙表面接触力学问题的重新分析 被引量:13
7
作者 孙见君 嵇正波 马晨波 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期68-77,共10页
为了克服基于统计学参数的接触模型的尺度依赖性以及现有接触分形模型推导过程中初始轮廓表征受控于接触面积或取样长度的不足,基于粗糙表面轮廓分形维数D、尺度系数G和最大微凸体轮廓基底尺寸l,建立了新的粗糙表面接触分形模型,探讨了... 为了克服基于统计学参数的接触模型的尺度依赖性以及现有接触分形模型推导过程中初始轮廓表征受控于接触面积或取样长度的不足,基于粗糙表面轮廓分形维数D、尺度系数G和最大微凸体轮廓基底尺寸l,建立了新的粗糙表面接触分形模型,探讨了微凸体变形机制、粗糙表面的真实接触面积和接触载荷的关系,揭示了接触界面的孔隙率和真实接触面积随端面形貌、表面接触压力等参数变化的规律,给出了不同形貌界面被压实的最大变形量.结果表明:微凸体变形从弹性变形开始,并随着平均接触压力pm的增大逐步向弹塑性变形和完全塑性变形转变;接触界面的初始孔隙率φ_0随D的增大而增大,压实孔隙所需要的最大变形量δ也随之增大;接触压力p_c增大,孔隙率φ减小,并随着D的增大和G减小,φ快速减小,直至填实,变为零;D较小时,G的增大对真实接触面积的增大影响较小;D较大时,G的增大对真实接触面积的增大作用明显.研究成果为端面摩擦副的润滑与密封设计提供了理论基础. 展开更多
关键词 粗糙表面 接触力学模型 分形 接触面积 孔隙率
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应用改进分形几何理论的结合部切向刚度模型 被引量:19
8
作者 田红亮 陈从平 +6 位作者 方子帆 赵春华 朱大林 刘加伟 林卫共 郭江洪 晏红 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期46-52,共7页
针对现有分形接触理论对2个机械部件粗糙表面相互接触形成的结合部的切向接触刚度分形模型存在违反赫兹法向接触力学的缺陷,以改进分形几何理论为基础、在严格应用赫兹法向接触力学的基础上,推导出结合部总切向接触静弹性条件刚度、总... 针对现有分形接触理论对2个机械部件粗糙表面相互接触形成的结合部的切向接触刚度分形模型存在违反赫兹法向接触力学的缺陷,以改进分形几何理论为基础、在严格应用赫兹法向接触力学的基础上,推导出结合部总切向接触静弹性条件刚度、总条件法向载荷的分析解。数值仿真表明:结合部的切向接触静弹性刚度随着总法向载荷的增加基本上呈线性增加的态势,随着表面轮廓分形维数的增加而增大,随着分形粗糙度的减小而增大;在恒定法向载荷作用下,最初作用于结合部的切向载荷使得切向接触静弹性刚度最大,该刚度随着切向载荷的增加而减小,随着静摩擦系数的增加而增大;随着法向载荷的增加,法向接触静弹性刚度的增量加大。该结果可为进一步研究粗糙表面的分形特性提供参考。 展开更多
关键词 结合部 分形理论 切向接触刚度 表面轮廓分形维数
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接触式机械密封摩擦端面接触状态的仿真分析 被引量:3
9
作者 丁雪兴 严如奇 +1 位作者 俞树荣 张伟政 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期45-48,共4页
为了准确揭示接触式机械密封摩擦端面的真实接触状态,基于三维分形表面的W-M函数描述软质环密封端面的粗糙行为.通过Mathematica软件生成的粗糙表面数据点,在ANSYS中进行粗糙表面实体的建模以及接触有限元分析.得到在外载荷作用下的真... 为了准确揭示接触式机械密封摩擦端面的真实接触状态,基于三维分形表面的W-M函数描述软质环密封端面的粗糙行为.通过Mathematica软件生成的粗糙表面数据点,在ANSYS中进行粗糙表面实体的建模以及接触有限元分析.得到在外载荷作用下的真实接触面积,与M-B分形接触模型进行比较,变化趋势吻合较好.研究结果表明,随着外载荷的增加,真实接触面积呈非线性增加.该研究方法为进一步研究机械密封摩擦端面的摩擦热、磨损以及接触间隙等问题提供了新途径. 展开更多
关键词 机械密封 粗糙表面 分形 接触分析 有限元
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分形粗糙表面弹塑性接触力学模型 被引量:20
10
作者 甘立 原园 +2 位作者 刘凯 成雨 张静 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期738-743,929,共6页
为了建立更为精准的粗糙表面接触模型,基于分形理论提出一种修正的弹塑性接触模型,该模型同时考虑了微凸体的弹性、弹塑性、完全塑性三种变形状态;建立了临界第一弹塑性接触面积、临界第二弹塑性接触面积与临界弹性接触面积之间的关系,... 为了建立更为精准的粗糙表面接触模型,基于分形理论提出一种修正的弹塑性接触模型,该模型同时考虑了微凸体的弹性、弹塑性、完全塑性三种变形状态;建立了临界第一弹塑性接触面积、临界第二弹塑性接触面积与临界弹性接触面积之间的关系,分别推导出三种变形阶段的接触载荷与接触面积之间的关系式;结合海洋岛屿面积分布密度函数,获得了接触表面上总接触载荷与真实接触面积之间的表达式。计算结果表明:单个微凸体的临界弹性接触面积不但与材料属性和分形参数有关,也与微凸体的尺寸有关;分形参数一定时,随着接触载荷的增大,真实接触面积也在增大,弹性接触面积与真实接触面积的比值逐渐减小。该模型的建立为进一步研究粗糙表面的摩擦、磨损、润滑提供了理论依据。 展开更多
关键词 粗糙表面 微凸体 分形理论 临界接触面积 接触模型
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考虑静摩擦的两圆柱体分形接触强度模型研究 被引量:3
11
作者 陈奇 黄守武 +1 位作者 张振 马运波 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期577-581,641,共6页
为了研究两圆柱体结合面之间静摩擦力对接触强度的影响,文章通过引入静摩擦影响系数,在分形理论的M-B接触模型、静摩擦因数预测模型和Gelinck数学模型基础上,修正结合面之间真实接触面积计算方法,并推导考虑静摩擦影响的两圆柱体结合面... 为了研究两圆柱体结合面之间静摩擦力对接触强度的影响,文章通过引入静摩擦影响系数,在分形理论的M-B接触模型、静摩擦因数预测模型和Gelinck数学模型基础上,修正结合面之间真实接触面积计算方法,并推导考虑静摩擦影响的两圆柱体结合面分形接触强度模型。通过Matlab仿真分析发现:静摩擦因数对接触强度的影响呈现复杂的非线性关系,无法通过单一的调节润滑黏度、接触速率等因素改变接触强度;与传统接触强度模型相比,该文所用模型计算的接触强度有所降低,且随着分形维数的减小接触强度呈现非线性增大。研究结果为进一步探讨摩擦对齿轮等实际产品的接触强度影响提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 接触强度 静摩擦力 分形理论 圆柱结合面 表面形貌 M-B接触模型
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三维分形接触热导的建模与多参数影响分析 被引量:7
12
作者 李小彭 刘洋 +3 位作者 王雪 户丹丹 毛昕 王冰冰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1-6,共6页
在传统M-B接触模型的基础上,利用三维分形理论,推导三维分形结合面的接触模型,并建立了三维分形接触热导模型。通过仿真分析揭示了法向载荷、分形维数、分形尺度参数、材料特性参数及各参数的耦合对接触热导的影响。仿真结果表明:接触... 在传统M-B接触模型的基础上,利用三维分形理论,推导三维分形结合面的接触模型,并建立了三维分形接触热导模型。通过仿真分析揭示了法向载荷、分形维数、分形尺度参数、材料特性参数及各参数的耦合对接触热导的影响。仿真结果表明:接触热导与法向载荷呈正相关,当2.1≤D≤2.4时,两者存在非线性关系,当2.5≤D≤2.9时,两者趋于线性关系;当2.0<D≤2.95时,接触热导随分形维数的增大而增大,当2.95<D<3.0时,接触热导随分形维数的增大而减小;接触热导与分形尺度参数呈负相关,与材料特性参数呈正相关;并得出上述参数两两耦合对接触热导的影响。 展开更多
关键词 分形理论 接触热阻 接触热导模型 分形参数 材料特性参数 数值仿真
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平面结合面切向接触阻尼分形模型及其仿真 被引量:29
13
作者 张学良 温淑花 +4 位作者 兰国生 丁红钦 张宗阳 王晓伟 刘志恒 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期74-77,136,共5页
基于接触分形理论和结合面接触阻尼耗能机理,以及球体与平面接触时的阻尼耗能理论,建立了平面结合面切向接触阻尼的分形模型,通过数值仿真直观揭示了平面结合面切向接触阻尼耗能与结合面法向载荷以及结合面表面粗糙轮廓分形维数之间的... 基于接触分形理论和结合面接触阻尼耗能机理,以及球体与平面接触时的阻尼耗能理论,建立了平面结合面切向接触阻尼的分形模型,通过数值仿真直观揭示了平面结合面切向接触阻尼耗能与结合面法向载荷以及结合面表面粗糙轮廓分形维数之间的非线性关系.仿真结果表明:平面结合面切向接触阻尼的耗能随着结合面法向载荷的增大而减小;当结合面表面粗糙轮廓分形维数小于等于1.2时,平面结合面切向接触阻尼耗能随结合面表面粗糙轮廓分形维数的增大而增大;当结合面表面粗糙轮廓分形维数大于1.2时,平面结合面切向接触阻尼耗能随结合面表面粗糙轮廓分形维数的增大而减小.仿真结果验证了模型的有效性. 展开更多
关键词 平面结合面 接触阻尼 分形模型
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结合面接触阻尼对模态耦合系统不稳定性影响 被引量:4
14
作者 潘五九 李小彭 +3 位作者 王雪 高建卓 李木岩 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第17期16-20,41,共6页
针对目前结合面微观形貌对由摩擦和系统结构双重引起的模态耦合系统不稳定性影响的理论研究缺少,尝试从微观角度解释结合面的接触阻尼特性对宏观系统的影响。对车辆制动盘制动工况进行抽象综合,给出了两自由度系统的物理和数学模型,其... 针对目前结合面微观形貌对由摩擦和系统结构双重引起的模态耦合系统不稳定性影响的理论研究缺少,尝试从微观角度解释结合面的接触阻尼特性对宏观系统的影响。对车辆制动盘制动工况进行抽象综合,给出了两自由度系统的物理和数学模型,其中的接触阻尼部分采用给出的接触阻尼分形模型。分别阐释了接触阻尼比、摩擦因数、系统固有频率比及它们间的耦合效应,对系统不稳定的影响。研究方法和结果可更深入地理解结合面接触阻尼对宏观系统的影响,有一定的理论意义;同时在深入理解接触阻尼对系统不稳定的影响下可逆向反推来加工制造合适的结合面参数(分形维数D和分形尺度系数G)。 展开更多
关键词 结合面 分形理论 接触阻尼 模态耦合 不稳定
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基于圆锥微凸体的结合面法向刚度分形模型研究 被引量:7
15
作者 兰国生 孙万 +3 位作者 谭文兵 张学良 温淑花 陈永会 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期207-215,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 圆锥微凸体 结合面 分形理论 法向接触刚度
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矿井煤尘的分形特征及对其表面润湿性能的影响 被引量:25
16
作者 李庆钊 林柏泉 +2 位作者 张军凯 石俊俊 代华明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期138-142,共5页
基于光学接触角测量仪研究了不同煤质、不同粒度煤尘对去离子水以及添加羧甲基纤维素钠(CMC)、十二烷基硫酸钠(SDS)等表面活性剂时的润湿接触角,同时基于非线性的分形理论对煤尘粒度、表面孔隙结构等分形特征进行了研究,分析了粒度及表... 基于光学接触角测量仪研究了不同煤质、不同粒度煤尘对去离子水以及添加羧甲基纤维素钠(CMC)、十二烷基硫酸钠(SDS)等表面活性剂时的润湿接触角,同时基于非线性的分形理论对煤尘粒度、表面孔隙结构等分形特征进行了研究,分析了粒度及表面结构分形维数对颗粒表润湿特性的影响。结果显示,细化煤尘表现为较强的疏水性,0.2%的表面活性剂可显著改善颗粒表面的润湿性能,其中以阴离子表面活性剂(SDS)为佳;煤尘的粒度分布、颗粒表面的孔隙结构均表现出典型的分形特征;随着粒度分形维数的增加,颗粒中位粒径降低,其表面的润湿接触角增加,特别是对于粒径小于10μm的煤尘较为显著;随着表面孔隙分形维数的增加特别是对于分形维数大于2.5时,表面润湿接触角逐步减小并趋于稳定。 展开更多
关键词 煤尘 分形特征 润湿特性 接触角 动力学模型
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一个新的干摩擦结合部法向接触阻尼方程 被引量:5
17
作者 田红亮 严峥嵘 +1 位作者 郑金华 张屹 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期133-140,共8页
依照矫正分形几何学理论与Hertz法向接触力学方程,建立新柔性结合部法向接触阻尼方程.考虑变化凸起顶端曲率半径与连续载荷,推出一种求导函数但非偏导函数获取办法,构建2个凸起之间互相作用的法向接触刚度方程.研究结果表明:法向接触阻... 依照矫正分形几何学理论与Hertz法向接触力学方程,建立新柔性结合部法向接触阻尼方程.考虑变化凸起顶端曲率半径与连续载荷,推出一种求导函数但非偏导函数获取办法,构建2个凸起之间互相作用的法向接触刚度方程.研究结果表明:法向接触阻尼随着表面粗糙轮廓分形维数的增大而先下降后增加;当表面粗糙轮廓分形维数小于第一拐点时,法向接触阻尼随着分形粗糙度的增大而增大;当表面粗糙轮廓分形维数大于第一拐点时,法向接触阻尼随着分形粗糙度的增大而减小;法向接触阻尼随着法向接触载荷的增大而先减小后增大.仿真曲线图中的2个拐点和1个极小值点为干摩擦结合部接触参数的优化设计提供了依据. 展开更多
关键词 干摩擦结合部 法向接触阻尼 分形几何学理论 法向接触载荷 拐点
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考虑微凸体弹塑性过渡变形机制的结合面法向接触刚度分形模型 被引量:13
18
作者 何联格 左正兴 向建华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期116-121,共6页
基于粗糙表面微凸体变形的连续性和光滑性原理,研究了在法向载荷逐渐增加时的粗糙表面单个微凸体弹塑性过渡变形机制,提出了考虑弹塑性过渡变形机制的结合面微凸体微观接触模型,建立了法向接触载荷和法向接触刚度的数学模型;基于分形几... 基于粗糙表面微凸体变形的连续性和光滑性原理,研究了在法向载荷逐渐增加时的粗糙表面单个微凸体弹塑性过渡变形机制,提出了考虑弹塑性过渡变形机制的结合面微凸体微观接触模型,建立了法向接触载荷和法向接触刚度的数学模型;基于分形几何理论,建立了结合面法向接触刚度的分形模型,并对结合面法向接触刚度进行仿真计算.结果表明:在较小的塑性指数条件下,法向接触载荷与法向接触刚度近似呈线性关系;在较大的塑性指数条件下,法向接触载荷与法向接触刚度呈非线性关系;法向接触刚度随着分形维数和法向接触载荷的增加而增大,随着无量纲分形特征尺度系数的增大而减小;所得结合面法向接触刚度的仿真计算值与铣削加工和磨削加工条件下的实验值较吻合. 展开更多
关键词 机械结合面 法向接触刚度 弹塑性接触 分形模型 微凸体
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半刚性基层沥青路面层间接触临界状态值的计算方法 被引量:51
19
作者 黄宝涛 廖公云 张静芳 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期666-670,共5页
为了准确地模拟实际道路结构层的层间接触状态,计算荷载下道路结构层真实的应力、应变响应,采用分形理论和层间接触理论,对半刚性基层沥青路面层间接触状态进行微观分析;在此基础上建立了路面结构的层间接触模型,根据级配分形维数值的... 为了准确地模拟实际道路结构层的层间接触状态,计算荷载下道路结构层真实的应力、应变响应,采用分形理论和层间接触理论,对半刚性基层沥青路面层间接触状态进行微观分析;在此基础上建立了路面结构的层间接触模型,根据级配分形维数值的公式计算了沥青面层、半刚性基层层间接触临界值的大小.分析结果显示:在其他条件保持恒定的情况下,当层间有效接触面积大于临界值时,微观无数大小不同的接触点将处于弹性状态,宏观上路面结构表现出弹性性质;当层间有效接触面积小于临界值时,微观无数大小不同的接触点将处于塑性状态,宏观上路面开始发生塑性损伤变形.提出了依据级配计算路面结构层间接触状态值的方法,可以纠正我国道路结构设计规范里基于线弹性层状理论,假设层间接触完全连续或完全光滑与工程实践存在明显偏差情况,从而更清晰的分析路面微观结构与宏观路用性能之间关系. 展开更多
关键词 道路工程 层间接触 层间分形 沥青面层 半刚性基层
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三维分形固定结合面法向接触刚度的研究 被引量:12
20
作者 李小彭 王雪 +1 位作者 运海萌 高建卓 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期114-122,共9页
基于传统的M-B模型,在考虑微凸体弹塑性变形的基础上,应用更能符合结合面实际表面形貌的修正的W-M函数,建立了三维分形结合面法向刚度模型.通过建立的刚度模型研究了分形尺度参数和分形维数对法向接触刚度的影响,并对出现的一些现象进... 基于传统的M-B模型,在考虑微凸体弹塑性变形的基础上,应用更能符合结合面实际表面形貌的修正的W-M函数,建立了三维分形结合面法向刚度模型.通过建立的刚度模型研究了分形尺度参数和分形维数对法向接触刚度的影响,并对出现的一些现象进行了分析.随着法向载荷与材料特性参数σ_y/E的增加,结合面的法向刚度也增加;但随着分形尺度参数的增加,结合面的法向刚度却减小;随着分形维数的增加,当2.1≤D≤2.6时,结合面法向刚度增加,而当2.6≤D≤2.9时,结合面的法向刚度却减小;在考虑弹塑性变形的情况下,三维分形结合面的法向刚度要小于二维分形结合面的法向刚度. 展开更多
关键词 三维分形 结合面 法向接触刚度 分形曲面 分形维数 弹塑性变形
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