力学季刊

作者：张肖扬, 刘涛, 张红晓, 李志敏, 乔丕忠

关键词：粗糙表面；多层结构；摩擦接触；影响系数法；快速傅里叶变换

航空发动机叶盘结构服役于高温、高转速的恶劣环境，使得叶片与轮盘非连续界面之间的涂层接触力学行为复杂，影响整体动力学性态．本文基于三维弹性理论建立了一种基于多层半空间体的接触模型，研究多层结构粗糙表面间的接触响应规律．采用数学解析形式将粗糙表面形貌分解为微观、介观和宏观多层级几何轮廓，引入Papkovich-Neuber势函数（P-N势函数），结合傅里叶积分变换法和影响系数法，构建了多层接触的边值问题，应用共轭梯度算法得到接触频响函数解．通过典型多层接触问题的解析解和有限元结果对比，验证了模型的可靠性；进一步研究了不同弹性模量、泊松比及摩擦系数下层内的应力场、位移场变化规律，为研究涂层系统表面粗糙界面的接触响应提供了一种可行而有效的方法．

来源：2024年第2期

《力学季刊》期刊编辑部

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