粗糙表面加載卸過程有限元分析.pdf

1、接觸力學是分析一些摩擦學現(xiàn)象的基礎學科，例如：摩擦、磨損、接觸疲勞、黏著效應以及密封等。粗糙表面形態(tài)學是預測真實接觸面積、接觸壓力和次表面應力應變區(qū)域的關鍵。因此有必要將二者結(jié)合對粗糙表面接觸過程相關問題進行研究?；诖耍疚纳钊?、系統(tǒng)的分析了粗糙表面接觸加載-卸載過程。
　　 本文從宏觀角度對齒輪接觸算例進行有限元分析，得到了其最大接觸應力，將所得結(jié)果與赫茲接觸理論結(jié)果進行對比。結(jié)果表明運用有限元方法與應用理論方法求得的結(jié)果只

2、相差2％，從而驗證了本文運用有限元方法求解接觸問題的正確性。
　　 首先，建立了表面形貌為正弦曲線波紋的粗糙表面彈塑性接觸模型。針對不同切線模量，研究了節(jié)點載荷和位移、剛性平面壓下距離和節(jié)點接觸應力之間的關系，切線模量對粗糙表面微凸體的表面接觸應力分布、微凸體表面輪廓變形的影響，以及切線模量對微凸體表面和微凸體內(nèi)部各個方向應力、殘余應力分布的影響。之后，研究了切線模量對沿微凸體深度方向的x方向、y方向應力分布和殘余應力分布的影響

3、。
　　 其次，針對不同摩擦系數(shù)，研究了摩擦系數(shù)對粗糙表面微凸體的表面接觸應力分布的影響，摩擦系數(shù)對粗糙表面微凸體的表面和內(nèi)部各個方向應力、殘余應力分布的影響，探討了摩擦系數(shù)對沿微凸體深度方向的x方向、y方向應力分布和殘余應力分布的影響。
　　 再次，針對不同粗糙表面形貌，研究了剛性平面壓下距離和載荷之間的關系，不同粗糙表面形貌對微凸體的表面接觸應力分布、粗糙表面等效米塞斯應力的影響，分析了粗糙表面形貌對微凸體表面和微凸