車用軸承粗糙表面的彈塑性接觸分析.pdf

1、 分類號(hào) UDC 密 級(jí) 學(xué) 號(hào) 1108020210 碩士學(xué)位論文 碩士學(xué)位論文 車用軸承粗糙表面 軸承粗糙表面的彈塑性接觸分析 彈塑性接觸分析 袁 磊 學(xué) 科 門 類： 類： 工 學(xué) 學(xué) 科 名 稱： 稱： 車輛工程 車輛工程 指 導(dǎo) 教 師： 師： 劉 凱 教授 教授 原 園 副教授 副教授 申 請(qǐng)

2、日 期： 期： 2014 年 3 月 車 用 軸 承 粗 糙 表 面 的 彈 塑 性 接 觸 分 析袁 磊西 安 理 工 大 學(xué)摘要 I 論文題 論文題目： 目：車用軸承粗糙表面 軸承粗糙表面的彈塑性接觸分析 彈塑性接觸分析 學(xué)科專業(yè)：車輛工程 學(xué)科專業(yè)：車輛工程 研 究 生：袁磊 ：袁磊 簽名 簽名： 指導(dǎo)教師：劉 指

3、導(dǎo)教師：劉 凱 教授 教授 簽名 簽名： 原 園 副教授 副教授 簽名 簽名： 摘 要 機(jī)械系統(tǒng)的表面接觸特性會(huì)對(duì)零部件的性能產(chǎn)生直接影響， 對(duì)于車用軸承粗糙表面接觸一般發(fā)生在摩擦面的較高微凸體上， 接觸點(diǎn)產(chǎn)生比較高的接觸壓力及殘余應(yīng)力， 容易引起軸承滾道表面形貌變化和彈塑性變形。因此

4、深入的研究分析粗糙表面輪廓的接觸性能，對(duì)于接觸領(lǐng)域粗糙凸峰的形貌演化和力學(xué)特性， 以及粗糙表面接觸模型的建立等都有重要作用。 本文使用有限元軟件分析了簡(jiǎn)單的接觸算例， 得到了接觸應(yīng)力最大值， 將有限元分析與赫茲接觸理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。 求得兩種結(jié)果基本符合， 驗(yàn)證了有限元方法求解表面接觸問題的可行性。 本文首先基于 Weierstrass-Mandelbrot 函數(shù)等多種數(shù)值模擬方法，生成了二維分形粗糙表面輪廓。 其次通過創(chuàng)建 ABAQU

5、S/CAE 圖形用戶界面，完成分形粗糙表面接觸模型的快速建立， 并且實(shí)現(xiàn)了快速提取指定節(jié)點(diǎn)的分析結(jié)果。 通過用戶界面建立了三種不同數(shù)值模擬輪廓彈性接觸模型，分析彈性接觸下粗糙表面輪廓的接觸特性。 再次基于 W-M 分形粗糙表面彈塑性接觸模型，研究不同的外載荷、分形維數(shù)以及材料參數(shù)等對(duì)接觸特性的影響。 主要探討了不同參數(shù)下接觸距離、 實(shí)際接觸區(qū)域與載荷的關(guān)系；最大 Mises 應(yīng)力的分布；粗糙表面輪廓的形貌演化；部分微凸體的壓強(qiáng)變化等對(duì)粗