隨機(jī)抽樣在粗糙表面接觸力學(xué)行為分析中的應(yīng)用

許志倩　閆相禎　楊秀娟　秦志堅　丁文超

摘要：為研究表面粗糙度對接觸表面力學(xué)行為的影響規(guī)律，結(jié)合表面粗糙度的加工參數(shù)和隨機(jī)抽樣方法，對服從正態(tài)分布和預(yù)設(shè)粗糙度的表面輪廓曲線進(jìn)行了模擬，根據(jù)統(tǒng)計得到的模擬輪廓曲線幾何形態(tài)的共性特征，建立了基于圓錐與平面接觸的三維粗糙表面接觸力學(xué)模型，推導(dǎo)出平面幾何壓力與粗糙表面微凸體變形間的定量關(guān)系，分析結(jié)果表明：服從正態(tài)分布的輪廓高度曲線中的峰角頂點(diǎn)數(shù)目約為樣本容量的1／3；圓錐壓入平面時平均壓力／材料純剪應(yīng)力的比值與其半角呈二次方關(guān)系；表面粗糙度越大，輪廓曲線的起伏越大，兩接觸面相互嵌合越容易；表面粗糙度越大，材料屈服強(qiáng)度對接觸微凸體變形的影響也越明顯。

關(guān)鍵詞：接觸；粗糙表面；輪廓曲線；正態(tài)分布