张学良，许雍泰，赵海路

(太原科技大学机械工程学院，太原 030024)

0 引言

机械系统中存在大量结合面，结合面的静态与动态特性影响着机械结构的性能，摩擦是结合面接触特性之一，对机械运转有着重要影响。摩擦会产生能量消耗与材料磨损，研究结合面摩擦对各种设备运转及社会生产有重要意义[1-2]。

国内外学者对结合面摩擦进行了深入研究，伴随着结合面研究的发展，人们开展了基于统计模型的结合面摩擦研究与基于分形模型结合面摩擦的研究。CHANG等[3]基于GW模型，通过研究弹性微凸体的切向载荷建立了金属结合面静摩擦因数统计模型。尤晋闽等[4]考虑微凸体弹性、弹塑性和塑性3种机制建立了结合面静摩因数统计模型。盛选禹等[5]基于分形接触理论，建立了结合面静摩擦因数预测模型。田红亮等[6-7]对分形理论进行改进提出了金属材料表面静摩擦因数分形模型并进行实验验证。张学良等[8]提出了与微凸体尺度等级关联的考虑微凸体完全弹性、第一弹塑性、第二弹塑性和完全塑性4种变形机制的结合面静摩擦因数三维分形模型。

上述研究对结合面静摩擦因数建模进行了一步步完善，但均未考虑微凸体相互作用对结合面摩擦产生的影响。结合面微凸体受到载荷作用接触面积发生变化，与相邻的微凸体逐渐产生挤压作用，使得真实接触面积与名义接触面积的比例逐渐增大，从微观上对结合面特性产生影响进一步表现为宏观现象[9]，故考虑微凸体相互作用分析结合面接触静摩擦因数更接近实际。……