王颜辉 张学良 温淑花 陈永会

(1.太原科技大学机械工程学院 山西太原 030024； 2.山西能源学院机电工程系 山西晋中 030600)

机械零部件之间通过装配形成的结合面，在机械系统正常运行过程中起着极其重要的作用。结合面在微观尺度下呈现为不同曲率半径和高度的微凸体，结合面间的接触是不连续的且仅发生在较高的微凸体上，导致真实接触面积与名义接触面积相差甚远，造成大载荷作用于小接触面积的状况，因此结合面间接触性质、应力分析等的研究非常复杂[1]。研究结合面之间的接触变形行为和精确建模对于深入了解摩擦、磨损、润滑、导电、导热等机制非常重要。

国内外学者在结合面接触行为的研究上已经做了不少工作，研究方法主要是建立理论模型，其中统计学分析和分形理论为2种最常用的主导求解方法。由于统计学参数，很大程度上受到粗糙度测量仪的分辨率或滤波器等因素的影响，因此对于一个粗糙表面来说不具有唯一性。

分形模型最早是1990年提出的MB模型，该模型认为随着载荷增大，微凸体的变形过程为塑性变形到弹性变形过渡，这与传统的接触研究相反[2-4]。此后基于MB分形模型研究人员又进行了很多的研究，进而获得更加准确的结合面接触力学特性。MORAG和ETSION[5]建立了单个微凸体的弹塑性接触分形模型，对MB模型中微凸体由塑性到弹性的变形顺序与经典赫兹接触理论相矛盾的问题进行解答，其结论证明单个微凸体临界接触面积的尺度相关性。……