粘彈性接觸研究及其在水潤滑橡膠合金軸承中的應用.pdf

1、本論文研究了高分子聚合物粘彈性材料的接觸力學行為。通過對粘彈性材料蠕變和應力松弛相關特性研究，建立相應的數(shù)學、力學模型，分析和計算了粘彈性接觸界面的力學行為。新開發(fā)的算法能有效避免全解析法和全數(shù)值解的弊端，做到快速求解復雜表面的粘彈性接觸問題。
　　本論文提出了一種基于半解析法（SAM）的粘彈性接觸快速算法。由于蠕變效應具有路徑相關性，需計算時考慮前步求解結果。首先用解析的方法得到基本解，然后使用疊加原理得到任意基本解的組合解，并

2、使用共軛梯度法（CGM）和快速傅里葉變換（FFT）求解接觸壓力。該方法能有效克服解析法只能求解簡單邊界條件，以及全數(shù)值法的計算效率低下的弊端。特別是在粗糙表面接觸研究上體現(xiàn)出良好的優(yōu)越性。通過對比鋼球壓入三參數(shù)固體模型和Maxwell材料的解析解，驗證該算法的正確性。進一步，本文采用半解析法（SAM）對單峰體表面、V型脊表面和正弦粗糙表面的粘彈性接觸進行了研究。通過分析紋理表面對壓力和應力的影響，揭示粘彈性材料破壞機理并實現(xiàn)接觸零件的性

3、能優(yōu)化。并得到結論：表面紋理顯著影響接觸壓力和接觸面積；給定一個時刻，光滑表面的接觸面積最大；隨著時間的增加，接觸壓力降低而接觸面積增加。然后，本文研究了典型加工表面的粘彈性接觸行為，分析了磨削加工實測表面的接觸特性，微凸體峰頂部分壓力最大，壓力隨微凸體的分布而呈起伏狀。粗糙表面微凸體間的接觸會引起接觸壓力的劇烈震蕩，接觸區(qū)分布在許多不連通區(qū)域，隨著時間的增加，接觸區(qū)逐漸聯(lián)通。
　　最后，本方法用來分析水潤滑橡膠合金軸承橡膠中粘彈