扭动微动作为四种基本微动方式之一,大量存在于实际工程中,其运动幅值微小,且产生的影响不易观察,但其引起的磨损和疲劳损伤所造成的零部件磨损失效不可忽视。扭动微动研究起步较晚,报道较少,目前主要集中于实验研究。本文着眼于摩擦热对扭动微动的影响,基于有限元方法,开展对两种铝合金材料的接触力学行为研究,通过用户子程序嵌入和应力场相关的热源模型,建立热-力耦合扭动微动预测模型,进而开展微动温度场和应力场数值分析,探究相应的材料响应行为。主要研究工作如下:1.基于有限元方法,采用球-平面接触几何建立扭动微动数值模型,将Hertz理论解的接触压力和接触半径与数值解进行对比,结果取得了较好的一致性,因而充分验证了有限元数值模型的正确性和分析的可行性。2.对7050铝合金、2024铝合金的扭动微动力学行为开展数值模拟分析,研究关键微动参数对应力应变分布和演化的影响。结果表明:不同运行区域Mises应力、摩擦切应力、塑性应变的分布和变化规律呈现明显的不同,且与实验现象的磨损损伤规律有一定的对应性。3.基于摩擦生热,探究了扭动微动的热力耦合效应。分析了表面及次表面的温升分布和温升变化,及较高微动循环下温升对应力应变分布的影响,同时总结了关键微动因子对温升分布和变化的影响规律。结果表明:温升在扭动微动不同运行区域同样呈现不同的分布和变化规律,且对应力应变有显著影响,故摩擦热是微动损伤中重要的影响因素,对揭示扭动微动损伤机理具有重要意义。4.对比分析7050铝合金、2024铝合金扭动微动损伤特性,通过研究不同微动参数对两种材料应力应变和温升影响规律的不同,探究材料响应行为从而为扭动微动摩擦副的材料选取奠定理论基础。