双粗糙表面接触模型中微观摩擦系数的确定

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1、西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2012)Vol．28No．2221文章编号:1006-4710(2012)02-0221-04双粗糙表面接触模型中微观摩擦系数的确定12赵金娟，王世军(1．西安理工大学印刷包装工程学院，陕西西安710048;2．西安理工大学机械与精密仪器工程学院，陕西西安710048)摘要:通过考察双粗糙表面接触模型中微观摩擦系数的取值对接触表面的法向变形与法向载荷关系的影响，研究了磨削表面接触模型中微观摩擦系数的取值问题。采用表面轮廓仪测量磨削表面的轮廓数据，然后建立二维弹塑性有限元模型，

2、计算不同微观摩擦系数时试样的法向变形与法向载荷关系。计算结果表明，接触表面间的微观摩擦系数对低面压下的接触变形影响比较大，载荷比较高的时候，摩擦系数的取值并不显著影响接触变形。在微观摩擦系数不为零时，法向变形与法向载荷关系曲线存在一个下陷区，摩擦系数越小，下陷区越小。与实验结果对比，发现忽略摩擦系数的计算结果与通过实验获得的法向变形与法向载荷关系最为接近，双粗糙表面接触模型中忽略微观摩擦系数比较合适。此外还根据计算结果研究了微观摩擦系数的取值对最高接触应力和真实接触面积的影响，发现忽略微观摩擦时，接触应力水平降低，真实接触面积有减小的趋势。关键词:有限元;粗糙;接触

3、;模型;摩擦系数中图分类号:O344．1，O343．3文献标志码:ADeterminationofMicrocosmicFrictionCoefficientinContactModelofDoubleRoughSurfaces12ZHAOJinjuan，WANGShijun(1．FacultyofPrintingandPackagingEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China;2．FacultyofMechanicalandPrecisionInstrumentEngineering，Xi’

4、anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract:Theproblemofvaluedeterminationofmicrocosmicfrictioncoefficientincontactmodelofgroundsurfaceisstudiedbymeansofanalysisofinfluenceuponmicrocosmicfrictioncoefficientonrela-tionbetweennormaldeformationandnormalloadinthecontactmodelofdoubl

5、eroughsurfaces．Dataofsurfaceprofileobtainedbysurfaceprofilerareadoptedandthentwodimensionmodelbasedonfiniteele-mentmethodisbuilttocalculaterelationbetweennormaldeformationandnormalloadinsamplesofdif-ferentmicrocosmiccoefficients．Computationresultsshowthatmicrocosmicfrictioncoefficientb

6、etweentwocontactsurfacesmarkedlyinfluencescontactdeformationunderlowpressurebutmicrocosmicfrictioncoefficienthardlyinfluencescontactdeformationunderhighpressure．Whenmicrocosmicfrictioncoeffi-cientisnotequaltozero，thereexistsasubsidencerangeincurveofrelationbetweennormaldeformationandno

7、rmalload，andthesubsidencerangeissmallwhenfrictioncoefficientislower．Bycomparisonwithtrialresultofrelationbetweennormaldeformationandnormalload，computationresultsignoringfrictioncoefficientisclosesttotrialresult．Therefore，incontactmodelofdoubleroughsurfaces，microcosmicfrictioncoeffici