相對滑動的橡膠表面與鋼表面間模型粒子的行為-emkl-(編輯修改稿)
2025-07-27 23:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 通過MARC數(shù)據(jù)擬合軟件估計出來。有限元分析包括多重變形接觸體的建模。分析建立了圓形和六邊形顆粒。顆粒材料選用具有代表值的各向同性鋼材料；假設上方的結合面為剛性的，橡膠在20mm深度上的節(jié)點被固定。粒子采用全積分表面應變單元（單元11）。有限元分析的網(wǎng)格如2所示；為了建立精確的帶摩擦的滑動模型，六邊形顆粒的上部要劃分較密的網(wǎng)格。橡膠采用全應變面和赫爾曼公式單元（單元80）。粒子通過MARC/MENTAT變摩擦系數(shù)的粘滑摩擦模型施加法向壓力及摩擦力（來自于橡膠和界面）。剛性面首先向下運動，導致粒子的一個平面壓入橡膠，然后水平運動。圖2 有限元網(wǎng)格3．結果和討論 橡膠和剛性體結合面間的圓柱形模型粒子 二維有限元分析（，）表明：所有情況下圓柱形模型粒子會更傾向于在橡膠和鋼接觸面間滾動。然而，經(jīng)實驗驗證的有限元分析顯示，當工作臺橫向速度不變時，隨著豎直方向載荷的增加，粒子的旋轉(zhuǎn)速度增加。當豎直載荷為150N時，粒子表面的切向速度比滑移臺的速度高（圖3）11%。圖3 5mm直徑圓柱粒子的運動距離，固定位移，初始法向力150N，滑動速度10mm/s （低載條件下兩種速度值一樣）Moore[11] 在重載條件下也做了實驗，與本次實驗速度相差10%，得到的結果與本文實驗結果大致相同。高出的速度是由圓柱粒子在延展的橡膠表面上滾動引起的。橡膠表面的延展是由于粒子的壓入引起的。 六邊形模型粒子 有限元仿真及短期實驗 對六邊形柱狀鋼粒子（平行邊間距6mm）進行有限元分析。，粒子在結合面間水平運動。剛性面與鋼粒子的摩擦系數(shù)（），，；鋼/橡膠摩擦系數(shù)（）（）。，（圖4）。圖4 有限元分析預測，粒子/（定位移，初始法向載荷30N） 在短期實驗中，粒子在界面上滑動。而滾動則是由在界面引入一小片影印紙引起的（不考慮粘附力）。（圖5）。圖5 6mm六邊形柱狀鋼粒子，水平力和豎直力的比與時間的關系（實驗；定位移；初始30N；滑動速度30mm/s） 實驗和有限元分析中水平力關于時間的關系曲線很相似（圖6）。圖6滾動開始時水平力關于時間的曲線，左側為預測結果，右側為實驗結果 長時間實驗 對六邊形鋼和六邊形石英模型粒子進行長時間實驗。力和位移的數(shù)據(jù)（線性和旋轉(zhuǎn)）每125個循環(huán)記錄連續(xù)的11/2個循環(huán)。圖7給出了鋼粒子在恒定豎直載荷條件下第一個11/2循環(huán)的和關于時間
黨政相關相關推薦
鄂ICP備17016276號-1