Un modelo de rigidez de contacto superficial conjunta considerando la interacción de micro-asperidades
Autores: Xia, Tian; Qu, Jie; Liu, Yong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un modelo de rigidez de contacto superficial conjunta considerando la interacción de micro-asperidades
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Interfaces de juntas mecánicas
Rigidez de contacto
Modelo de contacto elastoplástico
Parámetros fractales
Microasperidades
Carga de contacto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Las interfaces de juntas mecánicas se encuentran ampliamente en equipos mecánicos, y su rigidez de contacto afecta directamente el rendimiento general del sistema mecánico. Basado en las teorías de mecánica de contacto fractal y elastoplástica, se introduce el modelo de contacto elastoplástico K-E para establecer el modelo de rigidez de contacto para interfaces de juntas mecánicas. Este modelo considera los efectos de interacción entre microasperidades en el estado completamente deformado, incluyendo elasticidad, primera elastoplasticidad, segunda elastoplasticidad y estado de deformación plástica completa. Basado en este modelo, se analizan los efectos de los parámetros fractales sobre la rigidez de contacto normal y la carga de contacto. Se puede observar que una mayor dimensión fractal o un menor coeficiente de escala característica debilitarán la interacción entre microasperidades. Las superficies de procesamiento más suaves conducen a una mayor rigidez de contacto en las interfaces de juntas mecánicas. La aplicabilidad y efectividad del modelo propuesto se verifica comparándolo con los resultados de cálculo del modelo de contacto tradicional. Bajo la misma carga, la interacción entre superficies micro-rugosas conduce a un aumento tanto en la deformación general como en la rigidez de contacto. La precisión del modelo de rigidez de contacto predicho también se valida comparándolo con resultados experimentales.
Descripción
Las interfaces de juntas mecánicas se encuentran ampliamente en equipos mecánicos, y su rigidez de contacto afecta directamente el rendimiento general del sistema mecánico. Basado en las teorías de mecánica de contacto fractal y elastoplástica, se introduce el modelo de contacto elastoplástico K-E para establecer el modelo de rigidez de contacto para interfaces de juntas mecánicas. Este modelo considera los efectos de interacción entre microasperidades en el estado completamente deformado, incluyendo elasticidad, primera elastoplasticidad, segunda elastoplasticidad y estado de deformación plástica completa. Basado en este modelo, se analizan los efectos de los parámetros fractales sobre la rigidez de contacto normal y la carga de contacto. Se puede observar que una mayor dimensión fractal o un menor coeficiente de escala característica debilitarán la interacción entre microasperidades. Las superficies de procesamiento más suaves conducen a una mayor rigidez de contacto en las interfaces de juntas mecánicas. La aplicabilidad y efectividad del modelo propuesto se verifica comparándolo con los resultados de cálculo del modelo de contacto tradicional. Bajo la misma carga, la interacción entre superficies micro-rugosas conduce a un aumento tanto en la deformación general como en la rigidez de contacto. La precisión del modelo de rigidez de contacto predicho también se valida comparándolo con resultados experimentales.