王庆朋,张力,杜宝程,郑仁蔚

(重庆大学汽车工程学院,400044,重庆)



粗糙表面确定性接触模型中峰的再定义

王庆朋,张力,杜宝程,郑仁蔚

(重庆大学汽车工程学院,400044,重庆)

为了解决目前不同微凸峰确定准则所等效的接触模型中可能存在峰的不连续、重叠、丢失而造成接触过程中缺失基准,从而导致粗糙表面在相互作用过程中不能进行有效计算等问题,在3点峰和3点谷的基础上,定义当3个连续峰的中间峰高于相邻峰时为真峰、当3个连续谷的中间谷低于相邻谷时为真谷,并对其进行匹配得到“谷-峰-谷”模式的微凸峰。通过一组粗糙表面,分析了不同的采样间隔和粗糙度对峰数量、平均峰半径和峰高度的影响,并与文献中不同的准则进行了对比。结果表明:不同微凸峰确定准则所等效的模型具有很大的不确定性;随着采样间隔的增加,峰数量明显减少,平均峰半径和峰高度增大,当采样间隔小于0.5 μm时,不同的确定准则影响减小;随着粗糙度的降低,峰数量略微增多,平均峰半径增大,平均峰高度减小。该模式的微凸峰为接触特性的演化提供了一个基准。

粗糙表面;微凸峰;确定准则;峰半径

在机械系统中,界面处的表面形貌对系统的动态特性、摩擦学性能、表面完整性以及装配可靠性等都有着至关重要的影响。目前,研究粗糙表面接触模型的方法主要有概率统计、分形理论、数值计算和确定性理论等。Greenwood等将粗糙表面视为一系列等半径且高度服从高斯分布的球体,提出了经典的粗糙表面与平板之间的接触模型[1],这一理论得到了广泛的应用,但是该学者也意识到等半径建模方法的不足[2]。……