赫兹接触129年

Hertz理论局限于无摩擦表面及理想弹性固体,在接触力学方面的进展主要与消除这些限制有关.适当处理接触物体交界面处的摩擦,将Hertz弹性理论以更符合实际的方式推广到受法向、切向和扭转力偶接触时的一般情况.纠正名著文献[4]积分表第367页第76个公式.推导的一些理论公式可供实际工程直接使用.

柔性梁含摩擦斜碰撞的刚体-弹簧-质点混合模型研究

为精确快速地预测柔性梁因斜碰撞导致的复杂瞬态动力响应,提出了一种可同时计及局部接触区法向接触柔度、切向接触柔度以及柔性梁整体结构柔度的混合分析模型(HAM)。基于有限段法的思想,将柔性梁的整体位移场离散为弹簧-阻尼-刚体系统,局部接触区的法向双线性压缩-恢复以及切向摩擦变形过程则用含有能量恢复系数的弹塑性弹簧-质点系统进行描述。依据HAM模型,导出了斜碰撞系统在不同接触状态下的分段连续动力学方程。给出了法向压缩-恢复状态和切向黏-滑运动状态的切换准则,并运用事件驱动法对数值算例进行了求解。通过比较HAM模型解、实验数据以及商业有限元解,表明该模型能准确预测接触力的时间历程并描述反复切换的黏-滑(反向)运动模式,验证了HAM模型的可行性。