各向异性接触表面的切向静、动态特性参数研究
发布时间：2024-01-01 07:25
《中国制造2025》为高端装备制造规划了战略蓝图。在高端机械装备中,机械结合面是考虑的关键因素,其零件结合面的静、动态接触刚度和阻尼影响着整机的性能,整机刚度的50%来源于结合面刚度,整机阻尼50%80%来自于结合面接触产生的阻尼,因此,研究机械结合面接触刚度和阻尼显得非常重要。通常学者们研究主要集中于各向同性表面假设下来计算结合面法向接触刚度和阻尼参数,对于实际工况下的各向异性表面切向接触特性参数的研究较少。本文先建立具有表征各向异性随机表面微凸体高度的联合概率密度函数,然后在法向、切向载荷共同作用的基础上,建立微观微凸体切向静、动态接触理论模型,并扩展到整个结合面上建立接触刚度和阻尼模型,最后通过实验验证分析。其主要内容如下:(1)首先描述了各向异性(随机)表面的特征,其次在Buczkowski和P.Ranganath Nayak等人的理论基础上,采用随机过程理论、傅里叶变换理论导出各向异性(随机)表面功率谱密度与自相关函数之间的关系,获得描述微凸体各个变量参数的表述形式,并通过二维随机变量表征微凸体的高度分布,最后建立随机表面微凸体高度分布的联合概率密度函数...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.4 目前结合面研究存在的问题
1.5 本文研究工作和论文章节安排
1.6 本章小结
2 各向异性粗糙表面的统计理论建模
2.1 引言
2.2 各向异性随机表面的描述
2.2.1 机械加工表面各向异性特征
2.3 各向异性接触表面的随机过程统计计算
2.4 本章小结
3 机械结合面切向静态接触刚度的建模研究
3.1 引言
3.2 结合面切向接触刚度的模型假设
3.2.1 结合面法向接触模型
3.2.2 结合面黏滑摩擦模型
3.3 结合面切向加卸载静态接触刚度计算模型
3.3.1 单个微凸体的接触模型
3.3.2 结合面接触刚度的计算
3.4 不同因素对结合面切向静态接触刚度的影响规律分析
3.4.1 法向接触载荷对切向接触刚度的影响
3.4.2 法向变形量对切向接触刚度的影响
3.4.3 摩擦系数对切向接触刚度的影响
3.4.4 硬度对切向接触刚度的影响
3.5 本章小结
4 机械结合面切向动态接触刚度与接触阻尼的建模研究
4.1 引言
4.2 结合面切向动态接触刚度的计算模型
4.2.1 单个微凸体的接触模型
4.2.2 结合面接触刚度的计算
4.3 不同因素对结合面切向动态接触刚度的影响规律分析
4.3.1 法向接触载荷对切向接触刚度的影响
4.3.2 激振频率对切向接触刚度的影响
4.3.3 相对位移幅值对切向刚度的影响
4.4 结合面切向动态接触阻尼的计算模型
4.4.1 结合面阻尼产生机理
4.4.2 单个微凸体接触模型能量耗散的计算
4.4.3 结合面切向接触阻尼的计算
4.5 不同因素对结合面切向接触阻尼的影响规律分析
4.5.1 法向接触载荷对切向接触阻尼的影响
4.5.2 激振频率对切向接触阻尼的影响
4.5.3 动态相对位移幅值对切向接触阻尼的影响
4.5.4 摩擦系数对切向接触阻尼的影响
4.5.5 硬度对切向接触阻尼的影响
4.6 本章小结
5 结合面切向接触刚度与接触阻尼理论模型的实验验证
5.1 引言
5.2 各向异性表面形貌与参数的测定
5.2.1 表面加工实验试件与加工方法
5.2.2 加工表面形貌参数的获取与测量
5.3 结合面切向接触刚度和接触阻尼实验
5.3.1 实验原理与实验方案
5.3.2 结合面切向接触刚度和接触阻尼的获取原理
5.4 结合面切向静态接触刚度实验
5.4.1 结合面接触刚度实验
5.4.2 理论模型与实验对比分析
5.5 结合面切向动态接触刚度和接触阻尼实验
5.5.1 结合面接触刚度和接触阻尼实验
5.5.2 理论模型与实验对比分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3876337
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景及意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.4 目前结合面研究存在的问题
1.5 本文研究工作和论文章节安排
1.6 本章小结
2 各向异性粗糙表面的统计理论建模
2.1 引言
2.2 各向异性随机表面的描述
2.2.1 机械加工表面各向异性特征
2.3 各向异性接触表面的随机过程统计计算
2.4 本章小结
3 机械结合面切向静态接触刚度的建模研究
3.1 引言
3.2 结合面切向接触刚度的模型假设
3.2.1 结合面法向接触模型
3.2.2 结合面黏滑摩擦模型
3.3 结合面切向加卸载静态接触刚度计算模型
3.3.1 单个微凸体的接触模型
3.3.2 结合面接触刚度的计算
3.4 不同因素对结合面切向静态接触刚度的影响规律分析
3.4.1 法向接触载荷对切向接触刚度的影响
3.4.2 法向变形量对切向接触刚度的影响
3.4.3 摩擦系数对切向接触刚度的影响
3.4.4 硬度对切向接触刚度的影响
3.5 本章小结
4 机械结合面切向动态接触刚度与接触阻尼的建模研究
4.1 引言
4.2 结合面切向动态接触刚度的计算模型
4.2.1 单个微凸体的接触模型
4.2.2 结合面接触刚度的计算
4.3 不同因素对结合面切向动态接触刚度的影响规律分析
4.3.1 法向接触载荷对切向接触刚度的影响
4.3.2 激振频率对切向接触刚度的影响
4.3.3 相对位移幅值对切向刚度的影响
4.4 结合面切向动态接触阻尼的计算模型
4.4.1 结合面阻尼产生机理
4.4.2 单个微凸体接触模型能量耗散的计算
4.4.3 结合面切向接触阻尼的计算
4.5 不同因素对结合面切向接触阻尼的影响规律分析
4.5.1 法向接触载荷对切向接触阻尼的影响
4.5.2 激振频率对切向接触阻尼的影响
4.5.3 动态相对位移幅值对切向接触阻尼的影响
4.5.4 摩擦系数对切向接触阻尼的影响
4.5.5 硬度对切向接触阻尼的影响
4.6 本章小结
5 结合面切向接触刚度与接触阻尼理论模型的实验验证
5.1 引言
5.2 各向异性表面形貌与参数的测定
5.2.1 表面加工实验试件与加工方法
5.2.2 加工表面形貌参数的获取与测量
5.3 结合面切向接触刚度和接触阻尼实验
5.3.1 实验原理与实验方案
5.3.2 结合面切向接触刚度和接触阻尼的获取原理
5.4 结合面切向静态接触刚度实验
5.4.1 结合面接触刚度实验
5.4.2 理论模型与实验对比分析
5.5 结合面切向动态接触刚度和接触阻尼实验
5.5.1 结合面接触刚度和接触阻尼实验
5.5.2 理论模型与实验对比分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
致谢
参考文献
本文编号：3876337
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