固定结合面切向接触阻尼分形模型A Fractal Model of the Tangential Contact Damping on Fixed Joint Surfaces
姜来,张学良,陈永会,兰国生,温淑花,张颖,杨波
摘要(Abstract):
基于三维接触分形理论和固定结合面切向接触阻尼耗能机理,建立了考虑弹塑性接触变形机制的固定结合面切向接触阻尼分形模型。模型仿真结果表明:切向接触阻尼会随着法向接触载荷的增大而增大;当表面分形维数小于等于2.5时,切向接触阻尼会随着分形维数的增大而增大;当表面分形维数大于2.5时,切向接触阻尼会随着分形维数的增大而减小。模型仿真结果也揭示了分形粗糙度尺度参数、塑性指数和摩擦因数对切向接触阻尼的影响。
关键词(KeyWords): 分形理论;弹塑性区域;耗能机理;切向接触阻尼
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目(51275328);; 山西省自然科学基金项目(2012011023-4);; 山西省回国留学人员科研资助项目(2011-076);; 山西省研究生优秀创新项目(20123103)
作者(Author): 姜来,张学良,陈永会,兰国生,温淑花,张颖,杨波
参考文献(References):
- [1]MJUMDAR A,BHUSHAN B.Fractal Model of Elastic-plastic Contact between Rough Surfaces[J].J Tribol,1991,113:1-11.
- [2]温淑花,张学良,武美先,等.结合面法向接触刚度分形模型建立与仿真[J].农业机械学报,2009,40(11):197-202.
- [3]温淑花,张学良,武美先,等.结合面切向接触刚度分形模型及其仿真[J].农业机械学报,2009,40(12):223-227.
- [4]张学良,温淑花,兰国生,等.平面结合面切向接触阻尼分形模型及其仿真[J].西安交通大学报,2011,45(5):74-77,136.
- [5]尤晋闽,陈天宁.基于分形接触理论的结合面法向接触参数预估[J].上海交通大学学报,2011,45(9):1275-1280.
- [6]田红亮,朱大林,秦红玲.结合面静摩擦因数分形模型的建立与仿真[J].应用力学学报,2011,28(2):158-162.
- [7]YAN W,KOMVOPOULOS K.Contact analysis of elastic-plastic fractal surfaces[J].Journal of Applied Physics,1998,84:3617-3624.
- [8]金守峰,宿月文,郭彩霞.三维分形粗糙表面的修正接触模型[J].中国机械工程,2012,23(19):2316-2319.
- [9]KOGUT L,ETSION I.Elastic-plastic contact analysis of asphere and a rigid flat[J].ASME Journal of Applied Mechanics,2002,69(5):657-662.
- [10]LIN L P,LIN J F.An asperity microcontact model developed for the determination of elastoplastic deformation regime and contact behavior microasperity[J].ASME J Tribol,2004,127:666-672.
- [11]张学良,王南山,温淑花.机械结合面切向接触阻尼能量耗散弹塑性分形模型[J].机械工程学报,2013,49(6):43-49.
- [12]JOHNSON K L.Contact mechanics[M].Cambridge:Cambridge university press,1985.
- [13]BOGRAD S,SCHMIDT A,GAUL L.Joint damping prediction by thin layer elements[C]∥Proceedings of IMAC 26th,society of experimental mechanics Inc.Bethel,Connecticut,US,2008.
- [14]牛作证,张学良,温淑花.结合面切向接触刚度三维分形模型[J].太原科技大学学报,2013,34(5):361-367.
- [15]刘正伦.具可变形貌参数之微接触模型理论研究[D].台湾:国立成功大学,2006.
- [16]YOU J M,CHEN T N.Statistical model for normal and tangential contact parameters of rough surface[J].J Mechanical Engineering Science,2010,225:171-185.
- [17]JIANG SHUYUN,ZHENG YUNJIAN.A contact stiffness model of machined joint surfaces[J].ASME Journal of Tribology,2000,132(1):1-7.