三维粗糙表面润滑模型

塑弹流计算更准

用有限元法直接求解三维粗糙表面的弹塑性变形，消除了原有模型中半无限空间光滑表面假设带来的误差，使计算结果更贴近实际工况。

You, Shengyu · 唐进元 · Qiang, Wang

Friction 2024

具体参数

油膜压力差异

{'zh': '200–800', 'en': '200–800'} MPa

Mises应力差异

{'zh': '2.5%–26.6%', 'en': '2.5%–26.6%'} %

塑性变形增加

{'zh': '71%–173%', 'en': '71%–173%'} %

首次接触循环塑性变形占比

{'zh': '66.7%–92.9%', 'en': '66.7%–92.9%'} %

技术优势

算得更准

三维接触模型与有限元法结合，摆脱了半无限空间假设，油膜压力和塑性变形计算结果更贴近实际表面。

适用面广

模型不局限于特定表面形貌或工况，可用于各种粗糙表面的PEHL计算。

揭示误差

量化了半无限空间假设导致的偏差：油膜压力高估200–800 MPa，塑性变形低估71%–173%。

发现奇异

半无限空间假设下可能出现局部塑性变形奇异，而新模型避免了这种非物理现象。

应用场景

• 机械润滑设计：用更准确的油膜压力和塑性变形数据优化摩擦副，提高设计可靠性。
• 精密摩擦分析：三维粗糙表面模型能够捕捉局部应力与塑性变形的细节，适合高精度摩擦分析。
• 表面工程：可预测不同粗糙表面形貌对润滑和变形的影响，指导表面加工与改性。
• 微纳接触模拟：将有限元接触分析引入润滑计算，可精确模拟微纳尺度下的弹塑性接触行为。