阮晓光，麻诗韵，李 玲，蔡安江

（西安建筑科技大学机电工程学院，陕西 西安 710055）

1 引言

微动广泛地发生于紧固配合的零部件之间，会引起部件的磨损和疲劳失效。影响微动的因素有很多，主要包括载荷形式、材料属性、润滑条件、环境温度以及接触面表面粗糙度[1]。这些因素主要是通过影响接触面的接触压力和剪切摩擦力分布进而引发结合面的微动损伤。

许多学者已经对各种微动接触下结合面的微动行为进行了研究，得到了很多有价值的结论[2-3]。但大多数文献所采用的模型都是光滑接触表面，忽略了表面粗糙度对微动行为的影响。部分学者实验研究了表面粗糙度对摩擦行为的影响[4-5]。文献[4]通过平面接触的扭转微动磨损装置在不同的表面粗糙度和纹理方向下检测摩擦力矩，结果表明摩擦力矩和累积耗散能量随着表面粗糙度的增加而增加。考虑结合面的表面粗糙度时，结合面接触区域离散化，采用实验的方法很难对接触区域内每一点的接触应力进行测量。随着计算机运算速度的提高，有限元仿真技术取得了长足的发展。一部分学者采用有限元方法分析表面粗糙度对摩擦行为的影响[6-7]。文献[7]提出了一种多尺度方法来研究微动磨损中的粗糙度效应。结果表明在完全滑移条件下粗糙度对微动磨损的影响较小。

建立包含粗糙表面的接触模型的关键在于如何表征粗糙表面。通常用于描述表面粗糙度的方法大都依赖于粗糙表面的统计参数，而这些统计参数受样本大小的影响，不能够准确地反映粗糙表面的全部特征。……