微凸体相互作用的圆柱面切向接触阻尼模型Tangential Contact Damping Model of Cylindrical Surfaces Considering Asperity Interaction
赵海路,张学良,许雍泰
摘要(Abstract):
基于三维分形接触理论,引入曲面接触系数,建立了考虑摩擦和微凸体相互作用的圆柱面切向接触阻尼分形模型,应用MATLAB对该模型进行仿真,结果表明:切向接触阻尼随着法向载荷、分形维数、切法载荷比、材料的特性参数和曲率半径的增大而增大,随着分形粗糙度参数和摩擦系数的增大而减小;两圆柱面内接触比外接触所形成的切向接触阻尼要大。另外,将所建模型与只考虑摩擦的情况进行对比,发现微凸体相互作用会增大切向接触阻尼。该研究为高副结合面动力学分析提供了一定的理论基础。
关键词(KeyWords): 摩擦;微凸体相互作用;圆柱面;切向接触阻尼
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(51275328);; 山西省自然科学基金(201901D111248);; 太原科技大学研究生教育创新项目(xcx212074)
作者(Author): 赵海路,张学良,许雍泰
参考文献(References):
- [1] ZHAO Y,WU H,YANG C,et al.Tangential Damping Model of Bolted Joint with the Physics-Based Friction Coefficient[J].International Journal of Precision Engineering and Manufacturing,2021,22(5):865-875.
- [2] GREENWOOD J A,WILLIAMSON J.Contact of nominally flat surfaces[J].Proceedings of the Royal Society of London,1966,295:300-319.
- [3] 温淑花,张学良,陈永会,等.结合面切向接触等效黏性阻尼分形模型[J].西安交通大学学报,2017,51(1):1-8.
- [4] 姜来,张学良,陈永会,等.固定结合面切向接触阻尼分形模型[J].太原科技大学学报,2014,35(5):380-385.
- [5] 陈奇,张振,刘鹏,等.考虑摩擦的圆柱面切向接触刚度分形模型研究[J].机械工程学报,2016,52(23):168-175.
- [6] 陈奇,李浩,尹延国,等.基于分形理论的齿面法向接触阻尼计算模型[J].应用力学学报,2018,35(6):1353-1360.
- [7] 孙献光,孟春晓,段田堂.两圆柱体结合面的接触热导分形模型研究[J].固体力学学报,2019,40(6):552-559.
- [8] 王润琼,朱立达,朱春霞.基于域扩展因子和微凸体相互作用的结合面接触刚度模型研究[J].机械工程学报,2018,54(19):88-95.
- [9] 孙献光,孟春晓,段田堂.考虑摩擦系数和微凸体相互作用的粗糙表面接触热导分形模型[J].摩擦学学报,2020,40(5):626-633.
- [10] 田红亮,赵春华,方子帆,等.基于各向异性分形理论的结合面切向刚度改进模型[J].农业机械学报,2013,44(3):257-266.