發(fā)布時間：2021-11-21 03:23

　　在實際工程中,螺栓、輪軸和人造牙齒等零部件在小幅振動工況下表面會產(chǎn)生微動接觸。這些零部件的表面上受到振蕩切向力和法向力共同作用,會使零部件表面產(chǎn)生微動磨損,減少使用壽命。本論文擬對粗糙表面微動接觸和微動磨損問題進行分析。首先,以微動接觸理論為基礎(chǔ)建立微動接觸模型,利用共軛梯度法（CGM）和快速傅里葉變換（FFT）計算了光滑表面和正弦粗糙表面微動接觸的表面壓力、切向應(yīng)力、Von-Mises應(yīng)力分布。對比分析表明:在正弦粗糙表面接觸切向應(yīng)力分布呈現(xiàn)尺寸效應(yīng)。其次,在非高斯表面的微動接觸問題中,以最大表面應(yīng)力作為零部件的界面損傷重要指標(biāo),進一步分析了不同粗糙表面對微動接觸最大表面應(yīng)力的影響情況。結(jié)果表明:偏態(tài)參數(shù)的變化對最大接觸壓力和最大切向應(yīng)力的影響較大,但是峰度參數(shù)的變化對最大切向應(yīng)力影響較小;在相同的偏態(tài)和峰度條件下,各向同性和各向異性粗糙表面的最大切向應(yīng)力和最大接觸壓力差別不大。最后,在微動接觸的基礎(chǔ)上建立微動磨損模型。對光滑和正弦表面中微動磨損的磨損形貌、接觸壓力進行數(shù)值分析。分析表明:在滑移區(qū)會發(fā)生微動磨損,在粘著區(qū)不產(chǎn)生磨損。 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微動接觸研究現(xiàn)狀
        1.2.2 微動磨損研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 微動接觸基本理論
    2.1 引言
    2.2 Hertz接觸
    2.3 微滑接觸
    2.4 微動接觸
    2.5 算法驗證
    2.6 本章小結(jié)
第3章 粗糙表面微動接觸數(shù)值模擬
    3.1 引言
    3.2 微動接觸模型及算法
        3.2.1 微動接觸模型
        3.2.2 算法介紹
            3.2.2.1 法向接觸求解
            3.2.2.2 切向接觸求解
        3.2.3 微動接觸算法流程
    3.3 光滑同質(zhì)表面微動接觸分析
    3.4 光滑同質(zhì)表面Von-Mises應(yīng)力分析
    3.5 光滑異質(zhì)表面微動接觸分析
    3.6 粗糙異質(zhì)表面微動接觸分析
        3.6.1 正弦異質(zhì)表面微動接觸分析
        3.6.2 非高斯粗糙異質(zhì)表面微動接觸分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 微動磨損數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 微動磨損模型
        4.2.1 微動磨損模型
        4.2.2 微動磨損計算流程
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 壓力和切向應(yīng)力結(jié)果分析
        4.3.2 光滑表面微動磨損分析
        4.3.3 正弦粗糙表面微動磨損分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]非高斯粗糙表面的彈性微滑接觸問題研究[J]. 謝曉東,趙三星.  機械設(shè)計與制造. 2018(12)
[2]基于不同支撐結(jié)構(gòu)的薄壁管沖擊微動磨損行為研究[J]. 關(guān)海達,蔡振兵,陳志強,錢浩,唐力晨,朱旻昊.  振動與沖擊. 2017(21)
[3]基于共軛梯度法和快速傅立葉變換的粗糙表面微動接觸數(shù)值研究[J]. 牛睿,萬強,靳凡,王戰(zhàn)江.  計算力學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[4]純鐵在球/面接觸下的沖擊微動磨損行為研究[J]. 王璋,蔡振兵,孫陽,吳松波,彭金方,朱旻昊.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[5]恒定動能作用下薄壁管的沖擊微動磨損行為研究[J]. 陳志強,蔡振兵,林映武,王璋,朱旻昊.  機械工程學(xué)報. 2016(15)
[6]軸重對輪軌材料滾動磨損與損傷行為影響[J]. 丁昊昊,王文健,郭俊,劉啟躍,朱旻昊.  材料工程. 2015(10)
[7]基于快速傅里葉變換的三維非高斯粗糙表面數(shù)值仿真[J]. 張生光,王文中.  中國科技論文. 2014(08)
[8]扭動微動磨損的研究進展和現(xiàn)狀[J]. 蔡振兵,朱旻昊.  中國表面工程. 2014(04)
[9]彈性接觸中的表面微滑問題及數(shù)值求解[J]. 王戰(zhàn)江,王文中,胡元中,王慧.  機械工程學(xué)報. 2010(17)
[10]扭動微動的模擬及其試驗研究[J]. 蔡振兵,朱旻昊,俞佳,周仲榮.  摩擦學(xué)學(xué)報. 2008(01)



本文編號：3508671