考虑摩擦的圆柱面切向接触刚度分形模型研究
来源：机械工程学报杂志2016年第23期北京时间：
作者：陈奇, 张振, 刘鹏, 黄守武, 马运波
单位：合肥工业大学机械工程学院 合肥 230009
摘要：为了更准确地计算圆柱面切向接触刚度，本文考虑摩擦因素的影响，在圆柱面分形接触模型的基础上，引入存在摩擦时弹塑性变形的临界面积公式，并利用切向接触刚度的基本理论，推导考虑摩擦的圆柱面切向接触刚度分形模型，并通过Matlab对上述模型进行仿真，研究不同参数(摩擦因数、分形维数、粗糙度幅值 、材料的特性参数、曲率半径)以及接触的形式对切向接触刚度的影响。仿真结果表明：切向接触刚度与法向载荷成正比关系，但随分形维数取值范围的变化分别呈现指数与线性规律。摩擦因数与切向接触刚度成反比关系;材料的特性参数对切向刚度的影响，不仅与分形维数有关，还与自身取值关联;分形维数，粗糙度幅值与切向刚度的关系，受分形维数和材料特性参数的影响呈现正比或反比趋势。另外，内接触比外接触时的切向刚度大;随着曲率半径的变大，切向刚度增加。该研究为后续开展高副结合面动力学分析提供理论 基础。
关键词：分形理论,切向接触刚度,圆柱面,摩擦；
基金资助：* 国家自然科学基金资助项目(51305116); 20160104收到初稿，20160711收到修改稿;
