接触应力变化用下式表示:
式中:—接触面中心的最大应力;
—矩形接触面的半宽度。
接触的最大应力、压力、变形及接触面的半宽度计算公式如下:
式中:q—单位接触面长度上的压力;
p—接触体的曲率,其中,分别为接触体1、2的曲率;
其中,、分别为接触体1、2的弹性模量,分别为接触体1、2的泊松比;
—两接触体上离接触区域很远的任意两点沿压力线方向互相接近的位移,即压痕深度。
2、算例
本文对半径R1及R2的两个中心轴平行的圆柱体间的接触进行数值模拟,两个圆柱的基本参数见表1。
使用HyperMesh建立有限元模型,定义接触对,定义柔性接触目标面,设置单元关键字和实常数、给定必须的边界、定义求解选项和载荷步和提交计算,有限元模型见图3。
计算完毕后,使用HyperView查看结果,计算应力云图见图4,接触宽度见图5,压痕深度见图6,两个接触体接触区域的应力分布见图7。