[发明专利]一种考虑粘着力的结合面静摩擦因数三维分形预测方法

摘要

本发明提供一种考虑粘着力的结合面静摩擦因数三维分形预测方法，涉及机械结合面技术领域。该方法首先将描述结合面表面形貌的二维分形函数改进为三维分形函数，并用此函数波谷与波峰的差值表示接触变形量。再分别计算弹性变形阶段、弹塑性变形阶段的结合面表面微凸体的变形量与临界接触面积；同时计算结合面所受总法向载荷、总粘着力、总切向载荷与结合面接触面积的关系。最后建立结合面静摩擦因数与法向载荷、切向载荷及粘着力之间的关系。本发明提供的考虑粘着力的结合面静摩擦因数三维分形预测方法，得到的结合面静摩擦因数可靠性强，更贴近实际情况，可为预测、控制精密机械结合面的静摩擦因数提供理论依据。

主权项

1.一种考虑粘着力的结合面静摩擦因数三维分形预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、模拟结合面表面微凸体的三维形貌：将描述结合面表面形貌的二维分形函数改进为三维分形函数，并用此函数的波谷与波峰的差值表示结合面单个微凸体的接触变形量δ，如下公式所示：δ＝2(11‑3D)/2GD‑2(lnγ)1/2π(D‑3)/2a(3‑D)/2其中，G为结合面表面的分形尺度系数，D为结合面表面的分形维数，2＜D＜3，γ为与结合面表面形貌频率密度有关的参数，γ>1，一般取1.5，a为结合面表面单个微凸体实际弹性接触面积；步骤2、分别计算弹性变形阶段、弹塑性变形阶段，结合面表面单个微凸体的变形量与临界接触面积；步骤3、计算结合面所受总法向载荷与结合面的接触面积的关系；步骤4、计算结合面所受总粘着力与结合面接触面积的关系；步骤5、计算结合面所受总切向载荷与结合面接触面积的关系；步骤6、建立结合面静摩擦因数与结合面的总法向载荷、总切向载荷及总粘着力之间的关系。