微动接触应力的数值分析

摘要

采用有限元方法,分析了半圆柱与平板间径向微动接触区和切向微动接触区内的应力分布。由ES52100钢制成的半圆柱体具有稳定的变形特征,但由1020钢或纯铁制成的平板则常常处于可变的变形状态,通过往复压缩实验发现,1020钢具有明显的循环软化特征,从而将增大摩擦阻力;而纯铁具有明显的循环硬化特征。进一步发展虚拟接触载荷法,以动态变化的摩擦系数模拟真实的微动接触过程。在靠近微动接触区的边缘处,存在一个不稳定的接触区,其内部有剧烈的应力振荡,该区域是一个混合粘着—滑动区,并随微动时间的增长而逐步扩展,最后引发微动磨损或微动疲劳。