机械结合面接触刚度研究

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1、犬－＇ｉｌ嫂大爱ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ倾士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ—／＾＼ｊ机械结合面接触刚度研究微机电工程学科专业＿＿＿＾＾？作者姓名＾‘忌救师马跃副教授栺５＾链Ｈ细２０１５年６月答硕士学位论文机械结合面接触刚度研究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｎｔａｃｔＳｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆＪｏｉｎｔＳｕｒｆａｃｅ作者姓名：党会鸿学科、专业：微机电工程学号：２１２０４１５６

2、指导教师：马跃副教授完成日期：２０１５年５月大沒理工丈含ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。＇学位论文题目：会命

3、＾１＾接维‘辦作者签名：令法日期：Ｍｒ年６月曰大连理工大学硕士学位论文摘要一的零件机床及机械结构大部分都不是单，为了满足不同功能和不同性能的要求以及零件易加工性要求和为了运输上的方便，机床以及其他机械结构都是由各种各样的零件按照装配的要求组合起来。零件间连接的上下表面被称为机械结合面，结合面在机械结构中无处不在。本文从理论建模、有限元分析和实验三个方面研究结合面的力学性能，最后简要介绍结合面接触刚度的项目应用。建立的结合面法向刚度计算模型基于分形几何和接触力学理论并且考虑微凸体接触过程中临界变形

4、量动态变化。采用分形几何表征结合面的几何形貌特征；考虑接触过程中单个微凸体弹性、塑性接触状态的变化，分析临界变形量、微凸体曲率半径、接触面积及法向载荷与变形量之间的关系，进而得到单个微凸体接触刚度计算公式；根据分形几何，，得到微凸体分布密度综合考虑各微凸体接触状态建立结合面接触刚度计算模型。本文提出基于三维数字化测量与逆向工程的真实粗糖表面建模的新方法，通过三维形貌测量仪测量得到真实粗挺表面的形貌数据，数据处理后导出为点云文件，再经过逆向建模得到真实粗糖表面的三维实体模型，建立有限元接触模型，最后通过有限元软件分析真实

5、粗糙表面的接触，有限元分析获得结合面残余应力及接触刚度等结果。独立完成了结合面静态刚度实验。建立接触刚度的实验模型，然后结合理论解析方式，提取出法向面压静刚度曲线和结合面变形值，进而获得结合面接触刚度。一些实际应用最后结合实际的科研项目，本文完成了。目前接触刚度主要应用在动态尺寸链建模和有限元分析机床动静特性。．关键词：结合面；接触刚度；粗糙表面；有限元分析；静力学实验－－Ｉ机械结合面接触刚度研究ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｎｔａｃｔＳｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆＪｏｉｎｔＳｕｒｆａｃｅＡｂｓｔｒａｃ

6、ｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｍｅｅｔａｖａｒｉｅｔｙｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｎｄｒｏｅｒｔｉｅｓａｎｄｒｏｃｅｓｓｉｎｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｐｐｐｇｑｃｏｎｖｅｎｅｎｃｅｏｆｔｒａｎｓｔｔｍａｓｗｅａｓｖａｒｏｕｓｔｅｓａｃｈｎｅｒｓｉｏｒａｉｏｎｃｈｉｎｅｔｏｏｌｓａｌｌｉｏｆｍｉｉｐ，ｙｐｙｅｎｅｒａｌｌｎｏｔａｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｗｈｏｌｅｂｕｔｂｔｈｅｖａｒｉｏｕｓａｒｔｓｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｃｅｒｔａｉｎｇｙ，ｙｐｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ

7、ｏｆｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｔｏｅｔｈｅｒ．Ｔｈｅａｒｔｓａｎｄｔｈｅｃｏｍｏｎｅｎｔｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｇｐｐｓｕｒｆａｃｅｓｉｓｃａｌｌｅｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｏｉｎｔｓｕｒｆａｃｅ．Ｉｔｃａｎｂｅｓａｉｄｔｈａｔｉｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｈｅｊｊｏｉｎｔｓｕｒｆａｃｅｉｓｅｘｉｓｔｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｏｉｎｔｓｕｒｆａｃｅｗｅｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｊｂｔｈｅｏｒｅｔｉ

8、ｃａｌｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ａ