机械工程学报

作者：罗治军, 阎绍泽, 田桂

单位：1. 清华大学机械工程系 北京 100084;2. 中国人民解放军 96963 部队博士创新工作站 北京 100084;3. 陆军航空兵学院航电和兵器工程系 北京 101123

关键词：真实接触面,接触模型,尺度依赖,GW模型,MB模型；

基金：国家自然科学基金(11872033)和北京市自然科学基金(3172017)资助项目。

接触刚度是结合面特性中最重要的参数之一, 直接影响着机械结构整体的动力学特性。GW(Greenwood & Williamson)模型是目前被广泛应用的结合面接触模型,在许多实验中取得了较好的预测结果。理论上, GW 模型预测结果受仪器分辨率影响,预测值并不唯一,但是实验得到的宏观物理量如刚度、导电率等却是唯一值。这一矛盾说明,存在一个唯一的计算或者观测尺度以确保宏观结果的唯一性。理论上分析了 GW 模型的尺度依赖特性;研究了采用高斯滤波器实现计算尺度变换的方法;基于 Thomas 的接触理论,设计了确定滤波器截止频率的迭代方法;最终提出了一种考虑尺度的结合面切向刚度计算框架。搭建了切向刚度试验台,对考虑尺度的切向刚度模型进行验证。结果表明,考虑尺度的模型与实验结果吻合较好。

来源：2024年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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