球-球接触条件下扭动微动应力数值模拟

作者：杜文刚; 原思聪; 李玲; 裴喜永; 王永滨

来源：机械设计, 2019, 36(10): 52-61.

DOI：10.13841/j.cnki.jxsj.2019.10.009

• 扭动微动
• 快速傅里叶变换
• 应力分布
• 摩擦因数

在扭动微动的应力分布解析计算中,通过接触表面切应力可以推导出接触体内部的应力。而转矩卸载过程中,由于接触表面切向力表达式复杂,难以推导出接触体内部的应力。为此采用快速傅里叶变换的方法对球-球接触模型进行数值模拟,以此获得卸载时接触体内部的应力分布。首先,计算出接触表面加载时的应力分布,并得到转矩与扭转角之间的迟滞曲线。然后,分析法向力和加卸载转矩共同作用下接触体内部的应力分布,以及最大应力的大小与位置。最后,在迟滞曲线上标明最大应力点位置,并分析黏着区半径c和摩擦因数f对最大应力位置的影响规律。研究表明:卸载时表面切向力qr沿半径方向,先增大再减小最后持续增大;法向力在较大范围内影响接触体应力分布,而转矩主要在深度0～0.5a范围内起作用;黏着区半径c越大,摩擦因数f越小,最大应力点更可能位于接触体内部。

• 出版日期2019
• 单位西安建筑科技大学; 机电工程学院