基于相關(guān)文獻(xiàn)提出粗糙表面模擬方法,通過軟件工具在ANSYS中建立微觀粗糙表面接觸有限元模型,利用該模型分析載荷對(duì)彈塑性變形和接觸面積的影響。結(jié)果表明:隨著正壓力的增大,粗糙表面上不斷地有微凸峰與平面發(fā)生彈性接觸變形,接觸斑點(diǎn)(或接觸斑點(diǎn)群)的數(shù)目逐漸增加,斑點(diǎn)中心區(qū)域的彈性變形很快達(dá)到最大,微凸峰負(fù)荷變形的同時(shí)也使斑點(diǎn)四周區(qū)域受到擠壓;初始接觸時(shí),輪廓高度較大的微凸峰率先發(fā)生彈性變形,隨著壓力的增大,金屬材料所受應(yīng)力達(dá)到屈服極限同時(shí)粗糙表面的彈性變形和塑性變形的集中區(qū)域不斷增加,真實(shí)接觸面積不斷增大;接觸區(qū)數(shù)目的增多和接觸區(qū)面積的增加都可以導(dǎo)致接觸面上真實(shí)接觸面積增加;隨著壓力的增大,真實(shí)接觸面積的增大并不是由于接觸區(qū)數(shù)目的增多,而是微觀接觸區(qū)面積的增大。

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【部分圖文】：

圖1粗糙表面的模擬步驟

大量研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),粗糙表面上微凸峰的高度分布滿足高斯分布規(guī)律,其表面輪廓具有指數(shù)自相關(guān)函數(shù)關(guān)系。在文獻(xiàn)[7,10]提出的粗糙表面模擬方法的基礎(chǔ)上,文中通過計(jì)算機(jī)模擬生成了具有指定自相關(guān)函數(shù)的粗糙表面�；趫D1所示的粗糙表面模擬步驟,并利用MATLAB和ANSYS等軟件實(shí)現(xiàn)了粗糙表....

圖2粗糙接觸有限元模型的生成步驟

圖1粗糙表面的模擬步驟經(jīng)過查文獻(xiàn)[13-15]以及試算后知,為了保證計(jì)算效率高和計(jì)算收斂,x、y長(zhǎng)度一般設(shè)置為31μm,取自相關(guān)長(zhǎng)度βx、βy為10μm,粗糙表面的均方根值Sq為0.2μm。根據(jù)圖1和圖2操作步驟,最終得到粗糙度Ra為1.6μm的粗糙實(shí)體如圖3所示。由于....

圖3粗糙表面有限元模型

經(jīng)過查文獻(xiàn)[13-15]以及試算后知,為了保證計(jì)算效率高和計(jì)算收斂,x、y長(zhǎng)度一般設(shè)置為31μm,取自相關(guān)長(zhǎng)度βx、βy為10μm,粗糙表面的均方根值Sq為0.2μm。根據(jù)圖1和圖2操作步驟,最終得到粗糙度Ra為1.6μm的粗糙實(shí)體如圖3所示。由于對(duì)MATLAB生成的粗糙....

圖4鋁合金的應(yīng)力應(yīng)變曲線

以工程中常見的鋁金屬材料作為研究對(duì)象,在仿真模塊的材料庫中輸入鋁的基本力學(xué)性質(zhì),包括密度2770kg/m3,彈性模量70GPa,泊松比0.33[16]。同時(shí)選擇多線性等向強(qiáng)化(MISO)的塑形選項(xiàng),設(shè)置該材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖4所示。制定粗糙表面為接觸面,相對(duì)的光滑平面為目....

本文編號(hào)：3922201