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刚性微凸体和可变形平面的接触有限元分析

微凸体,屈服应力,有限元分析

本文开展了单一微凸体接触的有限元分析仿真实验，建立了有限元分析模型，将整个接触过程分为弹性接触，弹塑性接触和塑性接触进行接触参数的分析。针对弹塑性接触区域内接触参数之间的关系渐变突变共存的不确定性，考虑不同接触参数如接触应力，代表应变，接触面积对接触关系的影响，并进行了相关经验公式的拟合。分析结果表明在弹性接触区域内，接触关系服从赫兹理论；在弹塑性接触区域内，随着材料屈服应力的增加，参数关系在整体趋势不变的情况下，会在局部出现两次很小的波动，且材料屈服应力越大，波动越不明显；在全塑性接触区域内，接触关系区域趋于稳定。本文选择屈服应力适中的一组接触参数关系进行公式拟合，在弹塑性接触区域内选择了四到七次多项式函数进行公式拟合，得到相关的经验公式，并与ZMC模型进行了对比。