粗糙表面几何形貌特征的分形参数描述.pdfVIP

2015年 9月 润滑与密封 Sep．2015 第40卷 第9期 LUBRICATION ENGINEERING Vo1．40No．9 DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2015．09．001 粗糙表面几何形貌特征的分形参数描述 许志倩 闫相祯 杨秀娟 殷晓康 王明达 (1．中国石油大学 (华东)机电工程学院 山东青岛 266580；2．中国石油大学 (华东)储运 与建筑工程学院 山东青岛266580；3．中国石油大学油气 CAE技术研究中心 山东青岛266580) 摘要：采用分形参数研究表面粗糙度对粗糙表面轮廓几何形貌的影响规律。结合表面粗糙度加工参数和随机抽样 方法，模拟得到服从正态分布和预设粗糙度的表面轮廓曲线，根据统计得到的模拟轮廓曲线几何形态共性特征．建立基 于平均峰角和平均峰高的等腰三角形轮廓曲线分形模型。采用剖面位形法通过轮廓曲线总长及其相应分形标度获得不同 轮廓算术平均偏差下的分形维数，通过幂律拟合得到分形维数与表面粗糙度问的函数关系。在同一表面粗糙度下用数学 软件回归得到分形标度与平均峰角的数学表达式，同时建立数学表达式中相关参数与分形维数间的函数关系．最终得到 表面粗糙度在0．1—1．6 m范围内的粗糙表面轮廓几何形貌特征值 (平均峰角和平均峰高)的分形参数 (分形维数和 分形标度)描述公式。 关键词：分形标度；表面粗糙度；轮廓曲线：几何形貌 中图分类号：TH117．1 文献标志码：A 文章编号：0254—0150(2015)09—001—09 DescriptionofRoughSurfaces’GeometricMorphology CharacteristicswithFractalParameter XuZhiqian， YanXiangzhen YangXiujuan，。 YinXiaokang WangMingda (1．CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，QingdaoShandong266580，China； 2．CollegeofPipelineandCivilEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，QingdaoShandong266580，China； 3．OilandGasCAETechnologyResearchCenterinChinaUniversityofPetroleum，QingdaoShandong266580，China) Abstract：Theinfluencesofsurfaceroughhessonthegeometricmorpholoyg ofroughsurfaces’profilecurvewereinves— tigated．Theprofilecurveobeyingnormaldistributionandwithpresetsurfaceroughnesswassimulatedbytheprocessingpa— rametersofsurfaceroughnessandMonteCarlorandom sampling．From themicro—geometriccharacteristicsofthesimulated profilecurveswithdifferentsurfaceroughness，fractalgeometrymodelwasconstructedwiththeisoscelestriangleasele— ment．Thefraetaldimensionsunderdifferentsurfaceroughnesswerecalculatedwiththeprofileconfigurationmethod，and thepowerlawrelationshipbetweenthefractaldimensionandsurfaceroughnesswasob