螺栓结合面微观接触模型

来源：机械工程学报杂志2016年第7期北京时间：

作者：李玲, 蔡安江, 蔡力钢, 阮晓光

单位：1．西安建筑科技大学机电工程学院 西安 710055; 2．北京工业大学机械工程与应用电子技术学院 北京 100124

摘要：针对螺栓结合面弹塑性区域内的接触机理难以确定问题,根据在变形状态转变的临界点处微凸体真实接触面积与接触载荷转化均满足连续和光滑条件,构造新的多项式函数来描述接触变形与接触面积之间的关系。利用统计学方法建立螺栓结合面真实接触面、接触载荷与接触刚度模型。理论计算结果表明：随着平均表面距离的减少,接触载荷、接触面积和接触刚度随之增加;接触面积和接触刚度,随着接触载荷的增加而增加,当接触载荷增加一定程度后接触刚度和接触面积值分别趋于理想接触刚度和名义接触面积值;当螺栓结合面处于弹性和弹塑性接触状态时,塑性指数越大,接触面积越大,而平均接触距离和接触刚度就越小,当处于完全塑性状态时,塑性指数越大,刚度和平均接触距离就越大,而真实接触面积影响较小。

关键词：弹塑性接触模型,接触力学,螺栓结合面,统计学方法,微凸体；

基金资助：国家自然科学基金(51305327,51475352)、高等学校博士学科点专项科研基金 (20136120120020)和陕西省自然科学基金(2014JQ7270)资助项目