【摘 要】
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结合面接触刚度与接触阻尼对机床整机动态特性具有直接的影响,其建模问题一直是学术界的一个研究热点。鉴于目前结合面切向接触刚度与切向接触阻尼建模研究工作均未考虑结合面微凸体间相互作用的影响,本文主要开展了如下研究工作。1)在概述分析结合面接触刚度与接触阻尼研究现状与不足的基础上,明确了论文主要研究内容,即考虑微凸体相互作用的结合面切向接触刚度与切向接触阻尼建模研究。2)基于结合面各微凸体在载荷作用下导
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结合面接触刚度与接触阻尼对机床整机动态特性具有直接的影响,其建模问题一直是学术界的一个研究热点。鉴于目前结合面切向接触刚度与切向接触阻尼建模研究工作均未考虑结合面微凸体间相互作用的影响,本文主要开展了如下研究工作。1)在概述分析结合面接触刚度与接触阻尼研究现状与不足的基础上,明确了论文主要研究内容,即考虑微凸体相互作用的结合面切向接触刚度与切向接触阻尼建模研究。2)基于结合面各微凸体在载荷作用下导致微凸体的平均平面产生位移即产生相互作用,理论推导了单个微凸体法向接触载荷、切向接触刚度与其接触面积之间的关系,在此基础上进一步基于MB接触分形理论,推导了考虑微凸体相互作用的结合面法向接触载荷与实际接触面积之间的关系,进而建立了考虑微凸体相互作用的结合面切向接触刚度分形模型,并对模型进行了仿真计算分析与比较,实验验证了模型的有效性。3)在考虑微凸体相互作用的结合面切向接触刚度分形模型的基础上,依据单个微凸体切向接触阻尼耗能计算方法,推导了结合面切向接触阻尼耗能,并基于结合面切向接触阻尼迟滞耗能机理,建立了结合面切向接触阻尼耗损因子模型,进而进一步建立了考虑微凸体相互作用的结合面切向接触阻尼分形模型,通过模型仿真分析研究了分形维数、分形特征长度尺度参数、结合面法向接触载荷与材料塑性指数等因素对结合面切向接触阻尼的影响,并通过实验进行了模型验证。
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