结合面法向动态参数的分形模型 被引量：50

1

作者 尤晋闽 陈天宁 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期91-94,共4页

为了对结合面法向动态参数进行正确的理论计算,以分形接触理论为基础,建立了结合面法向动态参数的理论分形模型,揭示了接触刚度和接触阻尼与作用在粗糙表面上的法向载荷、粗糙表面材料性能常数,以及分形参数等因素之间的复杂关系,并对... 为了对结合面法向动态参数进行正确的理论计算,以分形接触理论为基础,建立了结合面法向动态参数的理论分形模型,揭示了接触刚度和接触阻尼与作用在粗糙表面上的法向载荷、粗糙表面材料性能常数,以及分形参数等因素之间的复杂关系,并对该模型进行了数值仿真.仿真结果表明:结合面的实际接触面积仅占名义接触面积的一小部分,降低表面粗糙度或增加法向载荷都将增大实际接触面积;接触刚度和接触阻尼与分形参数之间具有较强的非线性关系,而法向载荷对接触刚度的影响较为明显,当载荷增加时,刚度值也随之增大,但对接触阻尼的影响可以忽略. 展开更多

关键词 结合面 动态参数 接触刚度 接触阻尼 分形模型

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机械结合面法向动态接触刚度理论模型与试验研究 被引量：27

2

作者 王雯 吴洁蓓 +4 位作者 傅卫平 高志强 杨红平 田小龙 李鹏阳 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期123-130,共8页

机械结合面经常可能在动态条件下工作,使得结合面的接触状态偏离静态工作状态,导致接触刚度发生改变。为了揭示动态接触刚度的变化规律,考虑两个粗糙结合表面上单个微凸体由弹性变形向弹塑性变形以至最终向完全塑性变形转化的接触过程,... 机械结合面经常可能在动态条件下工作,使得结合面的接触状态偏离静态工作状态,导致接触刚度发生改变。为了揭示动态接触刚度的变化规律,考虑两个粗糙结合表面上单个微凸体由弹性变形向弹塑性变形以至最终向完全塑性变形转化的接触过程,建立一个振动周期内各变形阶段微凸体的平均接触刚度模型;在此基础上,基于高斯分布假设,建立整个粗糙结合表面的动态接触刚度解析模型。该模型揭示了接触面压、振动频率和相对位移振幅对动态接触刚度的影响规律,并与试验结果和静态接触刚度计算结果进行了比较。研究表明:法向动态接触刚度和静态接触刚度与接触面压之间的关系基本一致,但有一定偏离。这种偏离程度随动态位移幅值和振动频率的增加而分别呈线性和非线性增大。 展开更多

关键词 法向结合面 微凸体 动态接触刚度

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考虑摩擦因素的结合面切向接触刚度分形预估模型及其仿真分析 被引量：22

3

作者 李小彭 鞠行 +2 位作者 赵光辉 梁亚敏 闻邦椿 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期463-468,共6页

为建立更完善和精确的结合面接触刚度模型,本文根据分形理论和摩擦学原理,从微观角度建立了考虑摩擦因素的结合面切向接触刚度分形预估模型.通过数值仿真分析研究了接触载荷、分形维数、摩擦系数和接触面积等因素对结合面切向接触刚度... 为建立更完善和精确的结合面接触刚度模型,本文根据分形理论和摩擦学原理,从微观角度建立了考虑摩擦因素的结合面切向接触刚度分形预估模型.通过数值仿真分析研究了接触载荷、分形维数、摩擦系数和接触面积等因素对结合面切向接触刚度的影响.分析结果表明:结合面切向接触刚度随法向载荷和分形维数的增加而增大,而随分形尺度参数的增大而减小;摩擦系数对结合面切向接触刚度的影响较大,不同实际接触面积下的切向刚度相差较大;当分形维数较小时,摩擦系数对结合面切向刚度的影响将降低.这些研究对于进一步开展结合面的动力学特性研究具有重要意义. 展开更多

关键词 结合面 摩擦 分形 切向接触刚度 仿真

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基于域扩展因子和微凸体相互作用的结合面接触刚度模型研究 被引量：19

4

作者 王润琼 朱立达 朱春霞 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第19期88-95,共8页

结合面接触刚度直接影响了机械设备的整机动态特性,为了建立更为准确的接触刚度模型,以分形几何理论为基础,利用单一微凸体承受局部载荷时的弹性变形特性,并基于域扩展因子引入微接触截面积分布函数,推导了考虑表面微凸体相互作用影响... 结合面接触刚度直接影响了机械设备的整机动态特性,为了建立更为准确的接触刚度模型,以分形几何理论为基础,利用单一微凸体承受局部载荷时的弹性变形特性,并基于域扩展因子引入微接触截面积分布函数,推导了考虑表面微凸体相互作用影响的结合面接触刚度分形模型。为了验证所提出模型的准确性,通过三维非接触式测量,获得了试验试样的表面轮廓数据,并根据结构函数法,计算了各个试样的表面分形参数,进而将理论接触刚度与试验结果对比分析,结果表明:法向接触刚度的增长速率与粗糙面表面临界接触面积有关,临界接触面积决定了结合面内的弹性变形占比。考虑微凸体相互作用后,所提出模型的预测曲线更加符合试验中法向载荷与接触刚度的关系。 展开更多

关键词 微凸体相互作用 结合面 接触刚度 分形理论

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结合面法向接触刚度分形预估模型及其仿真研究 被引量：15

5

作者 李小彭 郭强 +1 位作者 李加胜 闻邦椿 《中国工程机械学报》 北大核心 2016年第4期281-287,共7页

从微观角度出发,基于结合面的"固-隙-固"接触模型、摩擦学理论和分形接触理论建立了考虑域扩展因子影响的结合面法向接触刚度的分形预估模型,在一定程度上完善了结合面动力学参数的分型模型.通过仿真分析揭示了法向载荷、分... 从微观角度出发,基于结合面的"固-隙-固"接触模型、摩擦学理论和分形接触理论建立了考虑域扩展因子影响的结合面法向接触刚度的分形预估模型,在一定程度上完善了结合面动力学参数的分型模型.通过仿真分析揭示了法向载荷、分形维数、尺度参数以及单个微凸体接触刚度和材料参数对结合面法向接触刚度的影响。仿真分析表明:结合面法向刚度系数随着法向载荷的增大而增大,增大结合面法向载荷有利于提高结合面的法向接触刚度;在不同分形维数的范围内,法向接触刚度均随着结合面分形维数不同而不同.此外,法向接触刚度随着分形特征长度尺度参数的增大而减小,随着单个微凸体接触刚度的增大而增大;而材料参数的增大,使得法向接触刚度也增大. 展开更多

关键词 “固-隙-固”接触模型 结合面 域扩展因子 法向接触刚度

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基于分形理论的结合面法向接触刚度模型 被引量：15

6

作者 陈虹旭 董冠华 +2 位作者 殷勤 谭峰 殷国富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期218-224,共7页

基于修正的分形理论,以尺度系数定义微凸体大小,在充分考虑微凸体接触变形过程的基础上,对赫兹接触模型进行补偿修正。建立了结合面法向接触刚度模型,研究了法向接触刚度与分形维度之间的关系,并进行了仿真;以螺栓结合面为实验对象,采... 基于修正的分形理论,以尺度系数定义微凸体大小,在充分考虑微凸体接触变形过程的基础上,对赫兹接触模型进行补偿修正。建立了结合面法向接触刚度模型,研究了法向接触刚度与分形维度之间的关系,并进行了仿真;以螺栓结合面为实验对象,采用结构函数法获取分形参数,进而求出结合面法向接触刚度值并录入有限元模型,在此基础上应用m+p噪声振动测试系统开展模态实验,通过对比理论模态与实验模态的振型和固有频率来验证理论模型的正确性。实验和仿真结果表明:理论模型和实验模型前8阶模态的振型一致,前8阶固有频率误差在-10.2%～-1%。 展开更多

关键词 分形 结合面 法向接触刚度 模态实验

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机械结合面接触刚度建模新方法 被引量：13

7

作者 李玲 王晶晶 +2 位作者 裴喜永 褚崴 蔡安江 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期162-169,共8页

建立精确、有效的结合面接触刚度模型是进一步开展机床整机动力学建模与分析的基础。提出了一种新的弹性接触刚度模型,该模型考虑基体变形的同时,对GREENWOOD和WILLIAMSON提出的粗糙表面微观接触模型(GW模型)进行了修正。为分析基体对... 建立精确、有效的结合面接触刚度模型是进一步开展机床整机动力学建模与分析的基础。提出了一种新的弹性接触刚度模型,该模型考虑基体变形的同时,对GREENWOOD和WILLIAMSON提出的粗糙表面微观接触模型(GW模型)进行了修正。为分析基体对接触变形的影响,首先建立含有基体的单个微凸体接触模型,并基于HERTZ接触理论,获得结合面的接触参数;然后,通过引入三角分布函数和解决GW模型在模拟微观接触行为中存在的问题,建立了新的弹性接触刚度模型,并揭示了分布函数、基体变形以及表面粗糙度对结合面接触特性的影响规律。研究表明:三角分布函数能有效地表征表面微凸体高度分布;基体变形的影响是由基体和微凸体相互作用引起,随着法向载荷的增大而明显;表面粗糙度是影响接触刚度的主要因素,相同载荷下,表面粗糙度越大,接触变形越大,接触刚度越小。 展开更多

关键词 机械结合面 基体变形 三角分布 修正GW模型 接触刚度

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三维分形固定结合面法向接触刚度的研究 被引量：12

8

作者 李小彭 王雪 +1 位作者 运海萌 高建卓 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期114-122,共9页

基于传统的M-B模型,在考虑微凸体弹塑性变形的基础上,应用更能符合结合面实际表面形貌的修正的W-M函数,建立了三维分形结合面法向刚度模型.通过建立的刚度模型研究了分形尺度参数和分形维数对法向接触刚度的影响,并对出现的一些现象进... 基于传统的M-B模型,在考虑微凸体弹塑性变形的基础上,应用更能符合结合面实际表面形貌的修正的W-M函数,建立了三维分形结合面法向刚度模型.通过建立的刚度模型研究了分形尺度参数和分形维数对法向接触刚度的影响,并对出现的一些现象进行了分析.随着法向载荷与材料特性参数σ_y/E的增加,结合面的法向刚度也增加;但随着分形尺度参数的增加,结合面的法向刚度却减小;随着分形维数的增加,当2.1≤D≤2.6时,结合面法向刚度增加,而当2.6≤D≤2.9时,结合面的法向刚度却减小;在考虑弹塑性变形的情况下,三维分形结合面的法向刚度要小于二维分形结合面的法向刚度. 展开更多

关键词 三维分形 结合面 法向接触刚度 分形曲面 分形维数 弹塑性变形

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考虑微凸体基体变形和相互作用的结合面法向接触刚度模型 被引量：12

9

作者 张伟 张学良 +3 位作者 温淑花 王颜辉 殷东华 陈永会 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期115-121,共7页

针对以经典Greenwood-Willamson(GW)统计模型为基础建立的结合面法向接触刚度计算模型忽略微凸体基体变形和相互作用而导致的结合面刚度计算值增大的问题,建立了一种综合考虑微凸体基体变形和相互作用的结合面法向接触刚度模型。该模型... 针对以经典Greenwood-Willamson(GW)统计模型为基础建立的结合面法向接触刚度计算模型忽略微凸体基体变形和相互作用而导致的结合面刚度计算值增大的问题,建立了一种综合考虑微凸体基体变形和相互作用的结合面法向接触刚度模型。该模型以GW统计模型计算刚度的方法为基础,根据经典赫兹接触理论和弹性理论,在微凸体的总变形量中引入单个微凸体受法向载荷作用时基体的变形函数和周围区域的变形函数,采用不动点迭代法先后推导出单独考虑微凸体基体变形或相互作用时结合面法向接触载荷和刚度的表达式。对两种变形函数进行叠加给出了含微凸体基体变形和相互作用的结合面法向载荷和刚度的表达式,进而建立了结合面法向接触刚度模型。与GW统计模型进行了对比,仿真结果表明:考虑微凸体基体变形或相互作用的结合面法向接触刚度小于GW统计模型的法向接触刚度,在微凸体高度标准偏差为0.05μm时,最小结合面平均分离距离下考虑基体变形后结合面法向接触刚度下降9.8%,考虑微凸体相互作用后结合面法向接触刚度下降23.2%,此时微凸体相互作用比基体变形对系统的总刚度影响大。随着微凸体高度标准偏差的增大,前述两因素对结合面法向接触刚度的影响规律呈现相反的趋势。 展开更多

关键词 结合面 基体变形 相互作用 接触刚度

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结合面广义间隙的等效模型研究 被引量：9

10

作者 李小彭 梁亚敏 +2 位作者 郭浩 鞠行 闻邦椿 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期25-32,共8页

为了从微观和宏观相结合的角度研究结合面的动态特性,首先研究了考虑摩擦因素的结合面接触刚度分形模型;然后以组合梁为研究对象,把梁结构及它们之间的结合面重构为由固体-广义间隙-固体系统,即把结合面等效为广义间隙,利用结合面接触... 为了从微观和宏观相结合的角度研究结合面的动态特性,首先研究了考虑摩擦因素的结合面接触刚度分形模型;然后以组合梁为研究对象,把梁结构及它们之间的结合面重构为由固体-广义间隙-固体系统,即把结合面等效为广义间隙,利用结合面接触刚度的分形模型与材料应变能等效的方法,获得了结合面的广义间隙的材料常数,并据此材料常数进行组合梁的有限元分析;最后,为了进一步确定所建立结合面接触刚度分形模型的正确性和结合面等效方法的合理性,进行了组合梁的模态试验,把有限元分析的结果和实验结果进行比较,结果表明运用这种等效方法来处理结合面是非常合适的,结果也间接地表明了所建立的结合面接触刚度的分形模型是正确的。 展开更多

关键词 机械振动 结合面 接触刚度 分形模型 广义间隙

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基于粗糙表面分形表征新方法的结合面法向接触刚度模型 被引量：8

11

作者 孙见君 张凌峰 +2 位作者 於秋萍 嵇正波 马晨波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期212-217,256,共7页

如何有效预测结合面的接触刚度,是机械结构设计研究的一个重要课题。结合面接触刚度模型主要分为基于统计学特征参数的和基于分形参数的两类。前者依赖于粗糙表面形貌的测量尺度,后者与测量尺度无关。然而,多数研究者在利用分形理论进... 如何有效预测结合面的接触刚度,是机械结构设计研究的一个重要课题。结合面接触刚度模型主要分为基于统计学特征参数的和基于分形参数的两类。前者依赖于粗糙表面形貌的测量尺度,后者与测量尺度无关。然而,多数研究者在利用分形理论进行建模时,以对应于微凸体接触面积a的尺寸l=a^(1/2)作为微凸体基底尺寸描述微凸体初始轮廓,给出了错误的微凸体变形机制和结合面接触刚度模型。提出了一种基于D,G和最大微凸体高度的粗糙表面轮廓分形表征新方法,探讨了微凸体接触变形机制,建立了与测量尺度无关的粗糙表面接触力学分形模型,揭示了接触刚度的变化规律。研究表明:接触载荷可用表达式F_c=F(E,D,G,h,a_L)描述;当结合面上的接触压力小于其屈服强度时,无论微凸体发生何种变形,结合面均因存在有弹性变形的接触点而具有一定的法向接触刚度。 展开更多

关键词 粗糙表面 结合面 接触刚度模型 分形

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两圆柱体结合面法向刚度分形预估模型及其仿真分析 被引量：8

12

作者 李小彭 赵光辉 +2 位作者 梁亚敏 孟晓辰 闻邦椿 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期277-281,293,共6页

对M-B分形模型进行了修正,分析了微凸体弹性、弹塑性、塑性各阶段的变形性质。从宏观和微观相结合的角度,建立了考虑摩擦因素的两圆柱体结合面法向刚度分形预估模型,该模型具有几何特性和尺度独立性,在一定程度上完善了结合面动力学参... 对M-B分形模型进行了修正,分析了微凸体弹性、弹塑性、塑性各阶段的变形性质。从宏观和微观相结合的角度,建立了考虑摩擦因素的两圆柱体结合面法向刚度分形预估模型,该模型具有几何特性和尺度独立性,在一定程度上完善了结合面动力学参数的分形模型。通过仿真分析揭示了实际接触面积、法向载荷和摩擦因数对圆柱体结合面法向刚度的影响。仿真结果表明:两圆柱体结合面法向刚度随着实际接触面积的增大而增大,且在较大分形维数时增大速率较快;随着法向载荷的增大而增大;随着摩擦因数的增大而持续减小,当摩擦因数小于0.3时,法向刚度随摩擦因数的增大呈线性衰减,当摩擦因数大于0.3时,法向刚度随摩擦因数的增大呈指数衰减规律。 展开更多

关键词 圆柱体结合面 摩擦因素 法向刚度 分形模型

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混合润滑状态下结合面的法向接触刚度研究 被引量：8

13

作者 李玲 裴喜永 +2 位作者 史小辉 李治强 蔡安江 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期16-23,共8页

针对润滑条件下机械结合面的接触特性受油膜影响的问题,基于结合面接触刚度由油膜接触刚度和固体表面接触刚度组成的思想,建立混合润滑状态下结合面的法向接触刚度模型。采用三维的Weierstrass-Mandelbrot函数获得具有分形特征的粗糙表... 针对润滑条件下机械结合面的接触特性受油膜影响的问题,基于结合面接触刚度由油膜接触刚度和固体表面接触刚度组成的思想,建立混合润滑状态下结合面的法向接触刚度模型。采用三维的Weierstrass-Mandelbrot函数获得具有分形特征的粗糙表面,并基于统计学方法建立干摩擦条件下结合面的法向接触刚度模型,考虑了微凸体的完全弹性变形、弹塑性变形以及完全塑性变形过程。在此基础上,求解了油膜的等效厚度并建立油膜的接触刚度模型。结果表明:结合面的法向接触刚度随法向载荷的增加而增加,且混合润滑状态下结合面的接触刚度大于干摩擦条件下结合面的接触刚度;该模型避免了油膜厚度测量难的问题,为机械结构的润滑状态预测提供了帮助。 展开更多

关键词 机械结合面 混合润滑 等效厚度 法向接触刚度 分形理论

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依据各向异性分形理论的固定结合面椭圆弹塑性法向接触刚度建模及仿真分析 被引量：7

14

作者 谭文兵 兰国生 +3 位作者 张学良 孙万 温淑花 陈永会 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期63-76,共14页

依据各向异性分形几何理论,将结合面接触点拓展为椭圆形,结合微凸体接触点面积大小分布函数以及概率论相关理论获得关于椭圆形接触点接触面积以及离心率的二维联合分布密度函数,应用赫兹接触理论,进而建立了依据各向异性分形理论的结合... 依据各向异性分形几何理论,将结合面接触点拓展为椭圆形,结合微凸体接触点面积大小分布函数以及概率论相关理论获得关于椭圆形接触点接触面积以及离心率的二维联合分布密度函数,应用赫兹接触理论,进而建立了依据各向异性分形理论的结合面椭圆弹塑性法向接触刚度模型,并采用MATLAB软件对影响结合面法向刚度的相关因素进行了数值仿真及结果分析.结果表明:结合面椭圆形接触点离心率分布情形对结合面总刚度具有明显影响,结合面总刚度随形状参数α的增大而增大,却随着形状参数ε的增大而减小;结合面法向刚度随法向载荷的增大而增大;在同一载荷作用下,结合面法向接触刚度随塑性指数增大而增大,随分形粗糙度的增大而减小,但是随分形维数的增大而先增后减.该模型对模型优化进而提高计算精度提供了一定的理论依据. 展开更多

关键词 各向异性 结合面 椭圆接触点 法向接触刚度 弹塑性 分形模型

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圆锥结合面接触刚度三维分形数学模型的构建

15

作者 王伟刚 李卫兵 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第6期12-17,23,共7页

圆锥过盈连接是一种常见的连接方式,它能够承受大的轴向载荷和弯曲载荷,具有良好的刚度和承载能力,因此被广泛应用于工程实际中。针对圆锥结合面二维分形模型不能反映出圆锥结合面实际情况之间的接触问题,建立圆锥结合面三维分形模型,... 圆锥过盈连接是一种常见的连接方式,它能够承受大的轴向载荷和弯曲载荷,具有良好的刚度和承载能力,因此被广泛应用于工程实际中。针对圆锥结合面二维分形模型不能反映出圆锥结合面实际情况之间的接触问题,建立圆锥结合面三维分形模型,该模型首先建立圆锥形结合面接触系数,并考虑引入摩擦系数与微凸体在弹性变形阶段、塑性变形阶段和完全塑性变形阶段时,分别建立圆锥结合面法向载荷模型、法向接触刚度模型和切向接触刚度模型,以更符合圆锥结合面实际的接触情况,研究结果对圆锥过盈连接的设计提供理论参考。 展开更多

关键词 分形理论 圆锥结合面 法向接触刚度 切向接触刚度

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可重构单元模块化及其结合面动特性的研究 被引量：2

16

作者 吴建华 金鹰 姚振强 《机械设计与研究》 CSCD 2004年第5期61-64,共4页

通过对可重构制造系统(RMS)关键技术的研究,分析讨论了单元模块化对RMS的重要意义,指出了模块化设计在具体实现过程中存在的问题。给出了可重构制造单元模块的定义以及阐明了最小运动模块的具体划分。为管理、配置模块,给出了模块的组... 通过对可重构制造系统(RMS)关键技术的研究,分析讨论了单元模块化对RMS的重要意义,指出了模块化设计在具体实现过程中存在的问题。给出了可重构制造单元模块的定义以及阐明了最小运动模块的具体划分。为管理、配置模块,给出了模块的组合数学模型,这有助于模块分类、排列以及组合。根据模块组合数学模型,总结出可重构单元模块接口即结合面的特点。运用分形技术,对模块结合面接触刚度的研究,得到了重构后结合面表面粗糙度与分形维数的关系原型以及接触刚度,为研究模块重构后形成的装备的动态特性、精度以及可靠性奠定基础。 展开更多

关键词 可重构制造系统 模块化 结合面接触刚度 分形 表面粗糙度

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考虑结合面接触刚度的机床床身动态特性分析

17

作者 刘书晟 史军 +3 位作者 孙建宏 秦文强 曾艳泓 张松 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期310-318,共9页

床身结合面刚度是影响机床动态特性,进而影响机床加工精度的重要因素之一。为了获得精确的机床动态特性参数,运用接触刚度预测模型识别出了床身结合面的接触刚度并建立了等效动力学模型。首先,建立接触刚度预测模型;其次,通过预测模型... 床身结合面刚度是影响机床动态特性,进而影响机床加工精度的重要因素之一。为了获得精确的机床动态特性参数,运用接触刚度预测模型识别出了床身结合面的接触刚度并建立了等效动力学模型。首先,建立接触刚度预测模型;其次,通过预测模型识别出两种材料(铸铁和矿物复合材料)床身结合面的接触刚度;然后,利用结合面接触特性参数,基于弹簧单元约束建立有限元模型;最后,对比有限元模态频率和试验模态频率,发现基于弹簧单元约束的有限元模态频率与试验模态频率一致性较好,且该模型对铸铁和矿物复合材料均有效。研究表明考虑结合面接触刚度的机床床身有限元模型更具合理性,可以为分析机床动力学特性和优化机床结构提供理论依据。 展开更多

关键词 结合面 接触刚度 动态特性 模态试验

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具有连续光滑特性的结合面接触刚度模型 被引量：5

18

作者 李玲 云强强 +2 位作者 王晶晶 东亚斌 史小辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期117-124,共8页

结合面接触刚度直接影响着机械系统的静、动态力学性能和精度保持性水平。基于微凸体在弹性、弹塑性以及完全塑性接触变形过程中,接触刚度具有连续、光滑特性的思想,首先提出利用Hermite多项式插值函数,来弥补单一微凸体接触刚度建模时... 结合面接触刚度直接影响着机械系统的静、动态力学性能和精度保持性水平。基于微凸体在弹性、弹塑性以及完全塑性接触变形过程中,接触刚度具有连续、光滑特性的思想,首先提出利用Hermite多项式插值函数,来弥补单一微凸体接触刚度建模时存在的不连续等缺陷,建立了具有连续光滑特性的单一微凸体接触刚度新模型;然后基于统计学方法,建立了结合面的法向接触刚度模型;最后将所建模型与GW、ZMC、KE和BRAKE模型进行对比分析。结果表明:本文模型实现了单一微凸体接触刚度在不同接触状态之间连续且光滑地转变;对于光滑表面形貌,基于GW、ZMC、KE以及BRAKE模型预测的接触刚度与本文模型结果的差异较小,其中本文模型最接近于纯弹性的GW模型;当表面粗糙度增大时,GW模型与其他几种模型的差异逐渐增大,此时本文模型与考虑微凸体多种变形阶段的ZMC模型吻合较好;再次表明载荷与表面粗糙度是影响刚度的两个主要因素,即随着载荷的增大或表面粗糙度的减小,接触刚度递增。 展开更多

关键词 结合面 Hermite多项式插值函数 弹塑性状态 接触刚度 接触载荷

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螺栓结合面法向接触刚度不确定性量化 被引量：1

19

作者 李玲 赵凯 +2 位作者 林红 王晶晶 蔡安江 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1911-1919,共9页

螺栓结合面接触中存在诸多不确定性因素,现有模型难以确定接触刚度的合理区间,为此,应用区间估计理论以获得微观形貌不确定的结合面接触刚度变化范围。首先,基于分形理论表征结合面微凸体轮廓高度,采用结构函数法和区间算法求解结合面... 螺栓结合面接触中存在诸多不确定性因素,现有模型难以确定接触刚度的合理区间,为此,应用区间估计理论以获得微观形貌不确定的结合面接触刚度变化范围。首先,基于分形理论表征结合面微凸体轮廓高度,采用结构函数法和区间算法求解结合面分形参数不确定性区间;然后,通过矩谱法将表面形貌参数与分形参数并联,并引入切比雪夫包络函数计算出不确定性因素影响下的表面形貌参数区间;最后,将形貌参数不确定区间引入统计模型,建立考虑表面形貌参数不确定的结合面接触刚度模型,获得结合面接触刚度的区间,并探究了表面形貌参数对结合面接触刚度的影响。结果表明:该模型能准确预测螺栓结合面接触刚度的变化范围,可为结合面的设计提供指导。 展开更多

关键词 摩擦力学 不确定性 结合面 接触刚度 表面形貌参数 切比雪夫包络函数

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弹塑形变的结合面法向刚度分形模型及仿真 被引量：5

20

作者 李小彭 孙德华 +2 位作者 梁友鉴 王丹 岳冰 《中国工程机械学报》 北大核心 2015年第3期189-196,共8页

为了探索微凸体的更真实的变形状态,同时进一步完善结合面的接触刚度分形模型,对M-B分形模型进行了修正,分析了微凸体在弹性、弹塑性以及塑性各阶段的变形状态.从宏观和微观相结合的角度,建立了基于分形理论和赫兹接触理论的结合面法向... 为了探索微凸体的更真实的变形状态,同时进一步完善结合面的接触刚度分形模型,对M-B分形模型进行了修正,分析了微凸体在弹性、弹塑性以及塑性各阶段的变形状态.从宏观和微观相结合的角度,建立了基于分形理论和赫兹接触理论的结合面法向刚度分形预估模型,该模型具有几何特性和尺度独立性.通过仿真分析揭示了相关参数对结合面法向接触刚度的影响.仿真结果表明:结合面法向接触刚度随着法向载荷、分形维数以及材料特性参数的增大而增大,分形维数对法向接触刚度的影响尤为明显;而结合面的法向接触刚度随着分形尺度参数的增大而减小. 展开更多

关键词 结合面 弹塑性变形 法向接触刚度 分形模型

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