一种基于椭球接触和分形理论的机械结合面法向接触刚度计算方法

本发明公开了一种基于椭球接触和分形理论的机械结合面法向接触刚度计算方法，属于数控机床动静特性分析领域。包括：将真实接触微凸体等效为椭球与刚性平面接触，建立考虑椭圆长短轴的接触微凸体法向刚度模型；引入域拓展因子，构建机械结合面法向接触刚度三维分形修正模型，计算分形维数D和粗糙度系数G；采用精细化有限元模型分析并提取结合面空间应力分布矩阵；计算机械结合面法向接触刚度，并结合有限元法获取固有频率；进行模态锤击试验以验证计算方法的准确性。本发明提出了接触微凸体椭球形假设，充分考虑了表面微观形貌的尺度无关性和法向接触力学行为，形成的机械结合面法向接触刚度计算为数控机床动静特性分析提供了理论支撑。