粗糙表面热弹塑性接触分形模型

摘要

针对现有分形接触模型没有考虑热应力的影响、不适用于结合部温度变化的问题,基于各向异性分形理论和热弹塑性接触理论,本文分别建立了粗糙表面热弹塑性接触的法向载荷模型和法向刚度模型,并验证了模型的有效性,该模型可用于表征粗糙表面的热力学特性。通过数字仿真,分别分析了主要参数对粗糙表面热弹塑性接触法向载荷和法向刚度的影响。结果表明:热弹塑性接触法向载荷随结合部温差的增大而增大;热弹塑性接触法向刚度随着线膨胀系数、比例系数、温差、分形维数的增大而增大,随表面粗糙度的增大而减小。该模型是对传统模型在基础理论和应用范围上的拓展,可用于计算和分析工程实际中大量存在的结合部温度发生改变的接触情况。