[发明专利]一种含表面形貌信息的摩擦片接触压力仿真方法

摘要

本发明公开了一种含表面形貌信息的摩擦片接触压力仿真方法，本发明利用图像处理与接触分析的手段概念，把表面形貌信息叠加到模型网格中，实现了摩擦片的接触详细信息的仿真。其能够实现含表面形貌信息的摩擦片接触压力仿真，把微观表面信息添加到宏观摩擦片接触模型上，使得摩擦片的接触压力仿真分布更接近实际情况。通过微观接触理论与宏观实际工程结合起来，使得摩擦片的接触压力仿真具有理论支撑且更具使用意义。

主权项

1.一种含表面形貌信息的摩擦片接触压力仿真方法，其特征在于，实现步骤如下：步骤一、测量摩擦片表面形貌特征，用白光干涉仪对摩擦片表面进行随机选点扫描，获得摩擦片表面轮廓信息，包括二维表面图像以及三维表面点阵数据；步骤二、根据步骤一获得的表面轮廓信息，对二维摩擦片表面信息进行图像处理，以颜色深浅不同划分不同的表面区域，使得表面割裂为几种不同的区域，简化仿真难度，并根据三维表面信息获得不同区域之间的平均高度差；步骤三、依据步骤二的区块划分情况，通过步骤一中获得的三维点阵数据，并运用分形理论中的方法提取不同区块中截面的表面分形特征，获得参数为：分形维数D和尺度系数G；步骤四、分析摩擦片，查询获得摩擦片结构参数和材料特性参数，结构参数：摩擦片长，宽，摩擦层厚度；材料参数：弹性模量，材料屈服极限，材料硬度；根据弹塑性接触与分形理论，计算出摩擦片材料的侵入深度与承载能力的关系；步骤五、在步骤四的基础上，结合步骤三的区域形貌特征与步骤二的高度特征，根据材料的侵入深度与承载能力的关系，把摩擦片表面的微观结构信息转化为表面的变刚度信息；步骤六、应用步骤四中的结构参数在ABAQUS软件中建立摩擦片的抽象接触模型，抽象接触模型不包含表面形貌的模型，把包含微观形貌信息的变刚度信息通过变弹性模量的方式加载到摩擦片抽象接触模型中，并进行含表面形貌信息的摩擦片接触压力仿真。