分形表面三维形貌Areal参数表征研究-论文.pdf

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1、第36卷第3期南昌大学学报(工科版)Vo1．36No．32014年9月JournalofNanchangUniversity(Engineering＆Technology)Sept．2014文章编号：1006—0456(2014)03—0265—06分形表面三维形貌Areal参数表征研究李小兵，刘松，冯睽睽，罗超(南昌大学机电工程学院，江西南昌330031)摘要：以WM分形函数模拟机械加工表面，采用最小二乘平面作为基准平面，对三维表面形貌Areal表征参数(14+3)体系进行全面分析，包括幅度参数、空间参数、综合参数、功能参数等4类形貌参数，并分析三维表面分形维数与表面形貌表征参数的相关关

2、系，以此探究表面形貌参数对表面功能的影响。研究结果表明：三维WM分形表面近似于高斯表面，服从高斯分布；WM分形表面的分形维数与三维表面形貌参数之间存在一定关系，幅度参数和综合参数与分形维数呈现标准的线性分布，这2类参数与表面功能存在密切关系；而空间参数和功能参数随分形维数的增大变化不大，对表面功能的影响并不明显。关键词：三维表面形貌；Areal法；分形维数；表征参数；表面功能中图分类号：TH124文献标志码：ATheArealcharacterizationparametersinthree-dimensionalsurfacemorphologyLIXiaobing，LIUSong，FE

3、NGKuikui，LUOChao(SchoolofMechatronicsEngineering，NanchangUniversity，Nanchang330031，China)Abstract：MachinedsurfacesweresimulatedbyWMfractalfunction．TheArealcharacterizationparameters(14+3)systemwasanalyzedcompletelywiththeleastsquareplaneasthedatumplane，whichincludedfourtypesofparametersoftheamplit

4、udeparameters，thespaceparameters，theintegratedparameters，andthefunctionparame-ters．Therelationbetweenthefractaldimensionof3DWMsurfacesandcharacterizationparameterswereanalyzedinordertoresearchtheeffectofsurfaceroughnessparametersonthesurfacefunction．Theresultsshowedthatthe3DWMsurfacesweresimilarto

5、theGausssurfacesandobeyedtheGaussdistribution．Therelationexistedbetweenthefractaldimensionof3DWMsurfacesandcharacterizationparameters．Thelinearrelationshipbetweenamplitudepa-rameters，comprehensiveparametersandfractaldimensionindicatedthecloserelationshipofthetwoparametersandsurfacefunction．Thelitt

6、lechangeofthespaceparametersandthefunctionparameterswiththefractaldimensionofsurfacesexplainedthattheeffectofthetwoparametersonsurfacefunctionwaslittle．KeyWords：3一Dsurfacetopography；Arealmethod；fractaldimension；characterizationparameters；surfacefunction随着生产和科学技术的迅猛发展，对零件产品表征在表面工程与摩擦学等领域起着越来越重要的的加工

7、精度和表面粗糙度的要求越来越高，工件表作用。面形貌的精确检测及表征日益重要和突出，二维表目前，国内外主要的三维表面形貌表征方法有面微观形貌表征已不能满足工程界的要求¨J。而图形表征、3D—Motif法表征、分形表征和Areal表面的三维本质决定了二维参数无法全面地反映真法表征¨5J。而Areal法表征是当前国际上研究最多实三维表面的特性]。因此，三维参数表征己成为最广的三维表面形貌表征方法，它是由二维轮廓法麦面形貌的研究