径向微动磨损的数值模拟

• 作者: 张文靓 张磊 陈舟 陈颖
• 来源期刊: 科协论坛：下半月
• 学科: 工学
• 关键词: 微动磨损 径向微动 接触副 仿真分析 赫兹理论 接触半径
• 年，卷（期）: 2011,（8）
• 所属期刊栏目: 科研探索与知识创新
• 页码范围: 97-99
• 分类号: TH12
• 字数: 2596字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-3973.2011.08.057

摘要

主要就径向微动磨损问题进行了研究。首先通过赫兹理论得到接触问题中接触半径的计算公式，再利用有限元软件（ANSYS）对径向微动磨损中的面面接触问题进行仿真分析，并将仿真结果与实验结果进行比较。通过比较，得到如下结论：（1）滑移的出现与接触界面间的相互摩擦作用有很大关系；（2）在弹性范围内，当施加相同的载荷时，接触副材料的材料常数（弹性模量）越高，接触区域越小；刚性球体和柔性柱体之间弹性模量的差值对滑移区也有很明显的影响，相差越小，滑移区越小；摩擦系数和滑移区的大小成反比。（3）在计算接触问题的有限元模型中，网格的划分细密程度对结果有一定的影响；（4）在微动磨损数值模拟中，载荷最大时接触区边界和载荷最小时粘着区外侧构成滑移区；摩擦力在滑移区和粘着区取得最大；由于赫兹理论在计算理论接触半径时忽略了接触副之间的相对摩檫，所以实际接触半径比模拟半径稍大。（5）在径向微动过程中，载荷随时间的周期变化也会引起接触面上产生裂纹。