[发明专利]一种基于分形理论的含倾角结合面接触刚度计算方法

摘要

本发明公开了一种基于分形理论的含倾角结合面接触刚度计算方法，由于重型数控机床大自重/大载荷的特点，在长期不均匀载荷作用下导致结构间结合面产生倾角，为了重构倾角下真实接触参数，本发明基于受力特征将宏观倾角接触转换成微观倾角接触考虑到单微凸体变形中，考虑材料弹性/弹塑性和完全塑性变形三个阶段，通过分段积分来计算接触表面的真实面积，基于分型理论推导了结合面刚度模型。本发明通过搭建的含倾角结合面实验系统，对比理论模态与实验模态值验证了该模型的精确性，基于该发明我们分析了分型参数/倾角值等参数对结合面特性的影响规律，为提升重型数控机床精度提供理论依据。

主权项

1.一种基于分形理论的含倾角结合面接触刚度计算方法，其特征在于，包括如下步骤：S1结合面表面特征参数的获取，通过ST400三维形貌测得样本件结合面的表面轮廓数据点，利用功率谱密度函数计算表面的分形参数D和G；S2重构倾角下真实接触参数，基于受力特征将宏观倾角接触转换成微观倾角接触考虑到单个微凸体变形中；S3构建出单个微凸体倾角变形方程；S4考虑材料弹性/弹塑性和完全塑性变形三个阶段，建立法向接触载荷和真实接触面积的数学表达式；S5根据上述步骤推导出结合面接触刚度模型。