机械工程学报

作者：张学良, 张伟, 温淑花, 姚世生

单位：太原科技大学机械工程学院 太原 030024

关键词：结合面,静摩擦因数,尺度关联,分形模型；

基金：国家自然科学基金（51275328）、山西省自然科学基金（201901D111248）和山西省“1331”工程重点学科建设资助项目。

针对现有结合面静摩擦因数分形模型的静摩擦因数随结合面法向接触载荷增大而增大，与试验研究结论及统计模型不一致的问题，基于尺度等级定义微凸体的大小，严格区分微凸体高度与变形，构建各尺度等级微凸体的法向接触载荷与接触面积之间关系及其发生弹性和弹塑性第一变形时所能承受的最大切向载荷即最大静摩擦力计算模型，进而建立结合面法向接触载荷与最大静摩擦力计算模型，在此基础上，依据结合面静摩擦因数定义，提出与微凸体尺度等级关联的考虑微凸体完全弹性、弹塑性和完全塑性三种变形机制的结合面静摩擦因数三维分形模型，数值仿真分析了结合面静摩擦因数与法向接触载荷和分形维数D等的关系，结果表明结合面静摩擦因数随着结合面法向接触载荷的增大而减小，随着分形维数的增大而增大，并试验实例验证了所建模型的正确性，解决了现有结合面静摩擦因数分形模型与统计模型和试验结果之间的不一致性。

来源：2021年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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