微动接触中分形粗糙表面的温升分布研究

论文摘要

目的研究不同分形参数下表面粗糙度对微动接触表面温升的影响。方法通过创建Python脚本,将MATLAB中利用Weierstrass-Mandelbrot函数构造的分形表面轮廓坐标导入ABAQUS中,使用样条曲线拟合轮廓坐标,构建包含粗糙表面的二维柱面-平面接触模型,研究表面粗糙度、法向载荷、切向载荷以及材料属性对接触表面温升的影响规律。结果微动接触状态下,温升在接触宽度方向上呈先增后减的趋势,且沿深度方向温升幅值逐渐减小。不同粗糙度的表面节点具有相似的温升分布历程,热影响区主要分布于接触区表层附近,并在此表层产生高的温度场。粗糙接触模型会出现局部温升峰值,同时剪切摩擦应力和接触压力分布具有离散性,与文献中已有结论一致。结论接触表面温升幅值随着粗糙度的增大而增大。当表面粗糙度和法向载荷一定时,随着切向载荷幅值的增大,上试件的相对滑移距离和摩擦热产生率增加,引起温升幅值增大。考虑材料属性时,发现温升幅值大小与材料导热性密切相关,材料导热性能越好,接触表面温升幅值越小。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李玲,田海飞,云强强,麻诗韵,李治强

关键词: 柱面平面接触模型,微动接触,分形理论,粗糙度,温升

来源: 表面技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 西安建筑科技大学机电工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51305327,51475352),陕西省自然科学基金资助项目(2018JM5066)~~

分类号: TB30

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.06.028

页码: 238-244

总页数: 7

文件大小: 1740K

下载量: 117

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