粗糙表面热弹塑性接触问题的无网格法

摘要

建立可考虑屈服应力温度相关的粗糙表面热弹塑性接触无网格法数值计算模型。研究摩擦力和不同热输入情况下圆柱体与弹塑性平面的接触力学特性,探讨摩擦热效应对表面温升、接触压力和接触面积的影响。结果表明在考虑剪切摩擦力作用后,弹塑性接触压力分布不再关于接触区域中轴线对称而出现了"塌陷"现象。通过无网格法解与有限元法解比较发现不恰当的有限元网格划分会造成接触压力的数值震荡,而无网格法可避免这一现象的发生。发现忽略温度相关效应将高估最大接触压力而低估相应外载荷下产生的接触面积。