بهبود در شبیه سازی و تحلیل تماسی سطوح زبر با استفاده از منحنی بزیر

تنش های تماسی در طیف گسترده ای از مسایل مانند، چرخ دنده ها، چرخ قطار و ریل، بادامک ها و سوپاپ های خودرو، یاتاقان های غلتشی و غیره نمود پیدا می کند. به دلیل رابطه مستقیم تنش های تماسی با خواص و پارامترهای سطوح در تماس، بررسی و کمی سازی این سطوح بسیار مهم می باشد. سطوح واقعی مهندسی دارای پستی و بلندی هایی در ابعاد میکروسکوپیک می باشند که آنها را زبری می نامند. امروزه روش های عددی و مدل های تحلیلی گوناگونی وجود دارد که با درنظر گرفتن اثرات زبری، تغییر شکل سطوح تماسی را پیش بینی می کنند. اکثر این روش ها با استفاده از تحلیل زبری های سطوح، سطح واقعی و نیروی وارده به هر زبری را تخمنی می زنند. بطور کلی دو دیدگاه عمده در توصیف سطوح زبر وجود دارد، دیدگاه آماری و دیدگاه قطعی، دیدگاه آماری مبتنی بر تقویت آماری و تحلیل تصادفی زبری های سطوح تماسی بوده و دیدگاه قطعی مبتنی بر توپوگرافی واقعی سطوح زبر است. توصیف سطوح زبر در دیدگاه قطعی از طریق شناسایی نقاط پروفیل سطح بوسیله دستگاه زبری سنجی و سپس مدلسازی توسط روش های ریاضی انجام می گردد. یکی از روش های پرکاربرد توصیف زبری در دیدگاه قطعی روش تقریب با منحنی های تکه ای سهمی شکل می باشند. به دلیل مشکلات ذاتی در روش های تقریب زبری که از مدل های سهموی بهره می گیرند، از جمله عدم تطابق هندسی با شکل پروفیل زبری و شکستگی در نقاط اتصال منحنی های همجوار، روش منحنی بزیر با هدف رفع نقایص مذکور ارایه شده است. با استفاده از این روش، علاوه بر مرتفع نمودناشکالات روش های پیشین، تفاوت قابل ملاحظه ای در نتایج حاصل از تحلیل مکانیک تماسی از جمله محاسبه سطح تماس واقعی، نسبت به روش تقریب با منحنی های سهموی مشاهده می شود.

Keywords:

توصیف سطح , مدلسازی ریاضی , زبری , بزیر , تماس