基于有限元法的磨削表面微凸体的弹塑性接触模型

磨削表面具有明显的各向异性特性,表面微凸体可以近似地用圆柱体来模拟。建立了弹塑性微凸体接触的有限元对称模型,分析了接触面积、硬度和接触力与干涉量的关系,并在有限元分析的基础上进行了经验公式的拟合。结果表明:弹塑性接触阶段微凸体的等效硬度随着接触几何变化而改变,而不是材料的常数。拟合得到的模型在弹性和弹塑性接触区域是连续的。除了在刚达到弹塑性变形的极小区间内,拟合公式与有限元数据的相对误差在10%以内。研究结果可以应用于各向异性表面的微凸体的接触特性模拟中,为磨削表面接触特性的研究奠定了理论基础。

润滑状态下导轨结合面法向动态接触刚度实验研究

建立了圆柱微凸体的接触模型,该模型在微观层面上以圆柱形微凸体的接触代替两平面的接触,更加符合磨削加工的实际表面。在动态信号测试系统中,测试了直线滑动导轨结合面的动态特性参数,准确获得了法向接触动态刚度,并分析了载荷、速度、有无润滑对动态刚度的影响规律。实验结果表明:增加润滑油膜、降低滑动速度、增大载荷都可以增大导轨结合面的法向动态接触刚度。