Особенности конечно-элементного решения задачи определения площади фактического контакта шероховатых тел

М.В. Мурашов, С.Д. Панин

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 4

19.

Kwon O.H.

Investigation on the effect of mesh density and surface smoothing for real

rough surfaces in contact. M.S. Thesis, Korea Advanced Institute of Science and Technology.

Department of Civil and Environmental Engineering, 2009. 93 p.

20.

Isogeometric

large deformation frictionless contact using T-splines / R. Dimitri,

L. De Lorenzis, М.А. Scott, Р. Wriggers, R.L. Taylor, G. Zavarise // Computer Methods in Ap-

plied Mechanics and Engineering. 2014. Vol. 269. P. 394–414. DOI: 10.1016/j.cma.2013.11.002

21.

Thompson M.K.

A Comparison of methods to evaluate the behavior of finite element mod-

els with rough surfaces // Scanning. 2011. Vol. 33. P. 353–369. DOI: 10.1002/sca.20252

22.

Сопротивление

деформации и пластичность металлов при обработке давлением /

Ю.Г. Калпин, В.И. Перфилов, П.А. Петров, В.А. Рябов, Ю.К. Филиппов. М.: Машино-

строение, 2011. 244 с.

Мурашов Михаил Владимирович

— канд. техн. наук, доцент кафедры «Защита инфор-

мации» МГТУ им. Н.Э. Баумана (Российская Федерация, 105005, Москва, 2-я Бауман-

ская ул., д. 5).

Панин Сергей Дмитриевич

(1945–2015) — д-р техн. наук, профессор, работал на кафед-

ре «Защита информации» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Просьба ссылатьсяна эту статьюследующимобразом:

Мурашов М.В., Панин С.Д.

Особенности конечно-элементного решения задачи опреде-

ления площади фактического контакта шероховатых тел // Вестник МГТУ им. Н.Э. Бау-

мана. Сер. Приборостроение. 2016. № 4. C. 19–32. DOI: 10.18698/0236-3933-2016-4-19-32

FEATURES OF A FINITE ELEMENT SOLUTION TO CALCULATING REAL

CONTACT AREA OF ROUGH BODIES

M.V. Murashov

murashov@bmstu.ru

S.D. Panin

Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation

Abstract

Keywords

Precision engineering predicts thermal and electrical contact

conduction as well as friction and wear of instrument parts by

analyzing contact mechanics. Real contact area is a key param-

eter for such an analysis. In this article we describe a method to

determine the real contact area of the interaction of two rough

bodies under the external pressure. Using micron-sized bodies

contact example we studied the effect of the mesh density on

the result. The article helps choose the mesh density to reduce

calculation errors. We compared the calculation results for the

first and second level roughness models. Our findings show

that, disregarding the indentation size effect, the real contact

area does not change substantially when choosing a model with

the second level roughness

Real contact area, roughness,

finite element method, elastic-

plastic deformation, ANSYS