粘彈性接觸研究及其在水潤(rùn)滑橡膠合金軸承中的應(yīng)用.pdf

1、本論文研究了高分子聚合物粘彈性材料的接觸力學(xué)行為。通過(guò)對(duì)粘彈性材料蠕變和應(yīng)力松弛相關(guān)特性研究，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)、力學(xué)模型，分析和計(jì)算了粘彈性接觸界面的力學(xué)行為。新開(kāi)發(fā)的算法能有效避免全解析法和全數(shù)值解的弊端，做到快速求解復(fù)雜表面的粘彈性接觸問(wèn)題。
　　本論文提出了一種基于半解析法（SAM）的粘彈性接觸快速算法。由于蠕變效應(yīng)具有路徑相關(guān)性，需計(jì)算時(shí)考慮前步求解結(jié)果。首先用解析的方法得到基本解，然后使用疊加原理得到任意基本解的組合解，并

2、使用共軛梯度法（CGM）和快速傅里葉變換（FFT）求解接觸壓力。該方法能有效克服解析法只能求解簡(jiǎn)單邊界條件，以及全數(shù)值法的計(jì)算效率低下的弊端。特別是在粗糙表面接觸研究上體現(xiàn)出良好的優(yōu)越性。通過(guò)對(duì)比鋼球壓入三參數(shù)固體模型和Maxwell材料的解析解，驗(yàn)證該算法的正確性。進(jìn)一步，本文采用半解析法（SAM）對(duì)單峰體表面、V型脊表面和正弦粗糙表面的粘彈性接觸進(jìn)行了研究。通過(guò)分析紋理表面對(duì)壓力和應(yīng)力的影響，揭示粘彈性材料破壞機(jī)理并實(shí)現(xiàn)接觸零件的性

3、能優(yōu)化。并得到結(jié)論：表面紋理顯著影響接觸壓力和接觸面積；給定一個(gè)時(shí)刻，光滑表面的接觸面積最大；隨著時(shí)間的增加，接觸壓力降低而接觸面積增加。然后，本文研究了典型加工表面的粘彈性接觸行為，分析了磨削加工實(shí)測(cè)表面的接觸特性，微凸體峰頂部分壓力最大，壓力隨微凸體的分布而呈起伏狀。粗糙表面微凸體間的接觸會(huì)引起接觸壓力的劇烈震蕩，接觸區(qū)分布在許多不連通區(qū)域，隨著時(shí)間的增加，接觸區(qū)逐漸聯(lián)通。
　　最后，本方法用來(lái)分析水潤(rùn)滑橡膠合金軸承橡膠中粘彈