基于热弹塑性理论的法向接触刚度分形模型

摘要

针对现有法向接触刚度分形模型没有考虑热应力影响、不适用于分析结合部温度变化的问题,基于各向异性分形几何理论的法向接触力学模型,引入表征粗糙表面热力学特性的热弹塑性接触理论,建立了粗糙表面热弹塑性接触法向刚度模型.该模型是传统法向接触刚度分形模型在基础理论和应用范围的拓展,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.通过数字仿真,分析了典型参数对结合部热弹塑性接触法向刚度的影响规律.结果表明:热弹塑性接触法向刚度随线膨胀系数、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.