多尺度粗糙接触刚度及数值等效方法研究

• 作者: 马奔奔 李源 赵伟 郭旭 刘畅
• 来源期刊: 强度与环境
• 学科: 工学
• 关键词: 粗糙界面 接触刚度 MBMA模型 接触等效方法
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 结构强度|STRUCTURE STRENGTH
• 页码范围: 8-14
• 页数: 7页
• 分类号: TH117
• 语种: 中文
• DOI: 10.19447/j.cnki.11-1773/v.2022.01.002

摘要

粗糙界面的接触问题在工业装备中有着广泛的应用,其接触刚度的量化对装配体整体稳定性的评估都起到至关重要的作用.然而,因为接触表面先天所具有的多尺度和分形的粗糙特征,整个压缩过程中接触界面间接触刚度的预测都非常困难.通过将动态分辨率的思想融合到粗糙表面的球型粗糙峰表征方式里,提出了一个多尺度粗糙接触力学MBMA模型.基于MBMA模型,在文中对整个压缩过程中的界面接触刚度进行了量化研究,并分析了接触刚度对粗糙表面形貌参数的敏感性,随后提出了一个模拟真实粗糙界面之间接触特性的仿真等效方法,它是通过将粗糙接触界面等效为一层正交各向异性材料薄层,调整薄层的材料属性来精确控制接触界面之间法向和切向接触刚度来实现的.通过在薄层与部件之间施加"绑定"约束,可以进一步地消除接触非线性,将非线性接触问题简化为线性问题,极大提高计算效率.