弹流润滑条件下考虑织构表面形貌效应的亚表层特性模拟方法技术

本发明专利技术提供一种弹流润滑条件下考虑织构表面形貌效应的亚表层特性模拟方法，首先获取摩擦副接触面三维形貌坐标，建立真实织构表面模型，求解膜厚分布和油膜压力，并计算出表面法向压应力和表面切向剪应力，通过特定方法将表面法向压应力和表面切向剪应力施加到模型上，通过计算亚表层应力和应变，对比不同形貌表面亚表层结果差异，为零件的表面形貌设计提供参考，该方法可以有效、简便、快捷的对零件接触面进行分析，适用性强，为零件的表面形貌设计提供参考，延迟零件使用寿命。延迟零件使用寿命。延迟零件使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
弹流润滑条件下考虑织构表面形貌效应的亚表层特性模拟方法


[0001]本专利技术属于摩擦副亚表层特性研究领域，尤其涉及在弹流润滑条件下考虑织构表面形貌效应的亚表层特性模拟方法。

技术介绍

[0002]机械设备使用过程中，总伴随着各种机械零部件的损坏和失效，对机械零部件的更换是机械日常维护的重要开销，极大的影响了设备的运营成本，如何延长机械零部件的使用寿命是相关工作人员广泛关注的问题。
[0003]现在研究发现，接触副的亚表层应力与疲劳寿命有密切关系，表面织构技术被认为是一种有效改善亚表层应力的手段，因此研究织构表面形貌对亚表层应力场的影响具有重要意义。目前，关于考虑织构表面形貌效应对亚表层应力场影响的模拟分析主要以干摩擦为主，对于弹流润滑条件下考虑织构表面形貌效应的亚表层特性模拟方法尚缺少有效研究手段。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种弹流润滑条件下考虑织构表面形貌效应的亚表层特性模拟方法，该方法可以有效、简便、快捷的对零件接触面进行分析，适用性强，为零件的表面形貌设计提供参考，延迟零件使用寿命。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.弹流润滑条件下考虑织构表面形貌效应的亚表层特性模拟方法，包含下述步骤：S1：通过三维形貌测量仪获取接触表面的三维形貌数据，利用三维形貌数据建立真实织构表面模型；S2：计算弹流油膜的膜厚分布和油膜压力，并计算出表面法向压应力和表面切向剪应力，1）、Reynolds方程，式中，p为油膜压力；为润滑油的密度；η为润滑油的动力黏度；u为卷吸速度；h为油膜厚度；表示沿x方向的压力梯度，表示沿y方向的压力梯度；2）、膜厚方程，式中，R
x
和R
y
分别为接触界面在x和y方向上的当量曲率半径，r(x,y)为表面粗糙度函数，v为变形方程：，E为综合弹性模量；3）、粘压方程，式中，η0为大气压下润滑油的黏度；4）、密压方程式中，ρ0为大气压下润滑油的密度；5）、载荷平衡方程式中，W是外载荷， 为计算的整个区域；联立上述方程，采用数值方法求解得到光滑表面下弹流润滑的油膜压力和油膜厚度分布利用公式算出表面法向压应力P，式中为最大赫兹接触应力；再利用公式
求得表面切向剪应力，式中，为非牛顿流体的当量黏度，为z=h表面的速度，为z=0表面的速度；S3：将模型导入abaqus软件，设置模型参数，将表面法向压应力和表面切向剪应力施加到S1建立的真实织构表面模型；S4：利用abaqus软件结果输出，通过仿真得到弹流润滑条件下不同表面形貌的亚表层应力分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李直，杜溢渊，徐志明，乔旭钱，赵雨鹏，陈岩，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：