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机械设计与制造2025年第05期:球体与平板斜碰撞过程中接触及滑移特性

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王庆朋;张凯;郭文翠;徐广印;

单位:河南农业大学机电工程学院;

摘要:为了分析球体与平板在斜碰撞过程中的滑移问题,基于碰撞界面几何特征,提出球体碰撞后滑移率的计算表达式。首先,分析球体斜碰撞接触面几何特征,从一维和二维尺度提出滑移率的计算公式,进而证明两者具有统一性。然后,搭建球体自由跌落测试平台,分析不同冲击角、衬垫厚度、跌落高度、球体直径及其材料密度等因素对球体斜碰撞接触特征尺寸和滑移率的影响。结果表明,接触特征尺寸在不同冲击角下表现为平缓期、下降期和分岔期,而滑移率对应为缓升期、平稳期和激增期,前两个阶段与文献中冲量比、摩擦系数的变化趋势是一致的;随着跌落高度、球体直径和材料密度增加,轴长和接触面积变大,衬垫存在最佳吸能厚度,而滑移率与这些影响因素无明显变化关系。

关键词:球体;;斜碰撞;;滑移;;接触特性

基金资助:中国博士后基金项目(204225);; 河南省级科技攻关项目(202102110127、242102110376);; 河南省高等学校重点科研项目(20B210010);; 河南农业大学科研启动项目(30500461)