固定曲面結(jié)合面的分形接觸模型與動力學研究.pdf

1、在機械結(jié)構(gòu)中，起固定聯(lián)接和支承作用的固定曲面結(jié)合面（如軸承結(jié)合面、螺栓結(jié)合面、圓柱銷結(jié)合面和鉚釘結(jié)合面等）是機械結(jié)構(gòu)中最為普遍的一種結(jié)合面，結(jié)合面間出現(xiàn)的微觀或宏觀的振動位移激發(fā)結(jié)合面的振動-摩擦現(xiàn)象，結(jié)合面既存儲能量又消耗能量，表現(xiàn)出既有彈性又有阻尼的本質(zhì)特性，導致系統(tǒng)表現(xiàn)出復雜的動態(tài)特性。
　　本課題以機械固定曲面結(jié)合面為研究對象，建立微觀的“固-隙-固”接觸模型，基于分形接觸理論研究粗糙表面的變形過程，建立結(jié)合面的法向和切向

2、的接觸剛度的分形模型，并研究剛度的影響因素，為理論研究提供依據(jù)。該研究具有重要科學意義，也有助于尋找改善結(jié)合面接觸剛度等動態(tài)特性的有效途徑，為表面處理、材料選擇和誤差補償提供技術(shù)支持，最終改善復雜機械系統(tǒng)的動態(tài)特性和結(jié)構(gòu)性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本課題的主要研究內(nèi)容有:
　　(1)考慮結(jié)合面宏觀形狀和結(jié)合面摩擦因素影響，將結(jié)合面微凸體的變形過程分為塑性、彈性和彈塑性變形，分別研究其分形接觸模型。
　　(2)利用修

3、正M-B接觸模型推導了的結(jié)合面法向和切向接觸剛度的分形模型。通過數(shù)值仿真，研究了分形參數(shù)、結(jié)合面摩擦因素、接觸載荷等對法向剛度和切向剛度的影響。
　　(3)以典型的圓柱形結(jié)合部為研究對象，理論計算出粗糙曲面在三種模型下的法向和切向接觸剛度。利用有限元分析軟件ANSYS建立其三維實體模型，采用彈簧單元表征圓柱形結(jié)合面;通過模態(tài)分析得到三組不同結(jié)合面剛度數(shù)值下結(jié)合部的固有頻率及振型等動態(tài)特性。另外，對光軸支架結(jié)合部進行接觸分析，研究結(jié)