車用軸承粗糙表面的彈塑性接觸分析.pdf

1、 分類號 UDC 密 級 學 號 1108020210 碩士學位論文 碩士學位論文 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 科 門 類： 類： 工 學 學 科 名 稱： 稱： 車輛工程 車輛工程 指 導 教 師： 師： 劉 凱 教授 教授 原 園 副教授 副教授 申 請

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 學科專業(yè)：車輛工程 學科專業(yè)：車輛工程 研 究 生：袁磊 ：袁磊 簽名 簽名： 指導教師：劉 指

3、導教師：劉 凱 教授 教授 簽名 簽名： 原 園 副教授 副教授 簽名 簽名： 摘 要 機械系統(tǒng)的表面接觸特性會對零部件的性能產生直接影響， 對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， 接觸點產生比較高的接觸壓力及殘余應力， 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，對于接觸領域粗糙凸峰的形貌演化和力學特性， 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單的接觸算例， 得到了接觸應力最大值， 將有限元分析與赫茲接觸理論結果進行對比。 求得兩種結果基本符合， 驗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， 并且實現(xiàn)了快速提取指定節(jié)點的分析結果。 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)等對接觸特性的影響。 主要探討了不同參數(shù)下接觸距離、 實際接觸區(qū)域與載荷的關系；最大 Mises 應力的分布；粗糙表面輪廓的形貌演化；部分微凸體的壓強變化等對粗