结合面首次加载过程的法向接触刚度分形模型

摘要

基于接触分形理论,采用Hermite插值法建立单个微凸体弹塑性变形阶段的接触面积模型,同时引入平均接触压力参数,弥补了单一微凸体接触载荷建模时存在的不连续缺陷,进而建立了接触刚度模型,在此基础上提出了一种固定结合面加载过程中的法向接触刚度分形模型,并通过对模型的仿真计算直观地揭示了各相关参数的影响规律,以及法向接触刚度和法向接触载荷的关系。仿真结果表明,加载过程中固定结合面无量纲法向接触刚度随着分形维数的增大而增大,且分形维数取值范围不同时增长速率不同;随着特征尺度系数的增大而减小,但是在分形维数取值1.1~1.4时,特征尺度系数的变化对无量纲法向接触刚度的影响不明显;随着塑性指数的增大而增大;随着接触载荷的增大而增大。