[发明专利]一种栓接结构接触表面摩擦系数的计算方法

摘要

本发明公开了一种栓接结构接触表面摩擦系数的计算方法，涉及接触表面摩擦系数的计算方法技术领域。所述方法基于Florida接触模型，引入栓接接触表面的压力分布函数，考虑微凸体在微尺度上存在弹性、弹塑性和全塑性变形，构造出含微凸体的峰值高度变化参数的指数分布函数，进而建立一种改进指数分布的摩擦系数数学模型，能够准确计算不同栓接接触表面的摩擦系数。该计算方法涉及栓接接触表面的参数，并通过实验验证了方法的可行性，同时利用栓接表面的粗糙度参数，可以得到一种基于Florida理论的栓接接触表面摩擦系数的计算结果。

主权项

1.一种栓接结构接触表面摩擦系数的计算方法，其特征在于：本方法基于Florida接触理论，引入栓接接触表面的压力分布函数，考虑微凸体在微尺度上存在弹性、弹塑性和全塑性变形，构造出含微凸体的峰值高度变化参数的指数分布函数，进而能准确计算得到栓接接触表面的摩擦系数，步骤如下：1)根据Florida接触理论，建立基于螺栓连接的Florida接触模型；2)考虑栓接接触表面的每一个实际接触点的平均剪切应力，总的塑性变形能等于单个接触点的塑性变形能的总和，由此得到摩擦副之间动摩擦系数普遍的公式；3)当栓接结构受到夹紧力的作用时，栓接接触表面的摩擦系数仅考虑微凸体犁沟和粘着作用而引起的情况，首先分析受螺母压力的被连接件的一侧，建立栓接接触表面的压力分布函数；4)根据GW模型给出变形微凸体接触面积和支撑载荷结果，为获得实际接触面积需引入微凸体高度的概率密度函数，实际工程中认为微凸体峰顶高度服从指数分布，针对栓接具体结构，建立一种符合栓接结构接触表面的修正指数分布函数；5)分析摩擦副表面分离距离与表面粗糙度的关系，得到粗糙表面与光滑表面接触时的分离距离，通过二阶指数曲线拟合得出微凸体峰顶半径以及机加工表面的折合波纹冠部曲率半径与表面粗糙度的关系；6)综合考虑螺栓连接件在夹紧过程中连接件的接触情况，即得到包含诸多影响因素的较为准确地描述摩擦系数的计算方法；7)通过摩擦磨损试验机UMT‑5验证了该计算方法方法的可行性。