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1 绪论1

1.1 引言1

1.2 机械结合面研究的重要意义1

1.3 结合面研究概况3

1.3.1 结合面基础理论研究的概况3

1.3.2 结合面静态特性实验研究的概况4

1.3.3 结合面动态特性实验研究的概况6

1.3.4 结合面动态特性参数识别研究的概况7

1.3.5 结合面应用技术研究概况8

1.4 结合面研究存在的问题与不足9

参考文献9

2 粗糙表面的形貌特征及其定量化描述13

2.1 引言13

2.2 粗糙表面的形貌及其特征的定量化描述13

2.2.1 金属加工表面的性质及其形貌特征13

2.2.2 表面形貌特征的定量化描述15

2.3 本章小结19

参考文献19

3 机械结合面接触刚度分形模型20

3.1 引言20

3.2 粗糙表面的自仿射分形特征及其数学表征21

3.2.1 分形几何学的产生21

3.2.2 分形维数的基本概念22

3.2.3 粗糙表面轮廓线的分形特性22

3.2.4 表面微观形貌分形特征的数学表征22

3.2.5 分形参数D和G的获得24

3.3 粗糙表面的接触分形模型24

3.3.1 接触点的大小（面积）分布25

3.3.2 粗糙表面的真实接触面积25

3.3.3 接触点的变形25

3.3.4 真实接触面积与载荷的关系27

3.3.5 真实接触面积与粗糙表面间的分离之间的关系27

3.4 互补误差函数erfc（·）的一种简单拟函数表示28

3.5 结合面的法向接触刚度分形模型Ⅰ28

3.6 结合面的法向接触刚度分形模型Ⅱ31

3.6.1 结合面的法向接触刚度分型模型Ⅱ31

3.6.2 结合面法向接触刚度分型模型Ⅱ的数字仿真及实验验证33

3.6.3 结论33

3.7 结合面的切向接触刚度分形模型35

3.7.1 结合面切向接触刚度分型模型35

3.7.2 结合面切向接触刚度分形模型的数字仿真及实验验证38

3.7.3 结论39

3.8 本章小结40

参考文献40

4 结合面动态特性实验研究42

4.1 引言42

4.2 结合面动态特性影响因素的分类及分析处理方法43

4.2.1 结合面动态特性影响因素的分类43

4.2.2 结合面动态特性影响因素的分析处理方法44

4.3 结合面动态特性实验研究的简单分析评述45

4.3.1 结合面法向动态特性实验研究46

4.3.2 结合面切向动态特性实验研究46

4.4 结合面动态特性实验研究装置的设计47

4.4.1 结合面动态特性实验研究的特点47

4.4.2 结合面动态特性实验研究装置的设计原则47

4.4.3 结合面动态特性实验研究装置的设计及其特点48

4.5 结合面动态特性实验研究的内容与研究方法49

4.5.1 研究内容50

4.5.2 研究方法50

4.6 结合面动态特性参数实验获取的理论模型51

4.6.1 结合面法向动态特性参数实验获取的理论模型51

4.6.2 结合面切向动态特性参数实验获取的理论模型52

4.7 本章小结52

参考文献53

5 结合面动态特性实验结果的整理分析及数学建模55

5.1 引言55

5.2 结合面法向动态基础特性参数实验结果的整理分析及数学建模55

5.2.1 结合面法向动刚度55

5.2.2 结合面法向阻尼63

5.3 结合面切向动态基础特性参数实验结果的整理分析与数学建模73

5.3.1 结合面切向动刚度73

5.3.2 结合面的切向阻尼79

5.4 结合面法向和切向动态特性的比较97

5.4.1 结合面法向和切向动刚度的比较97

5.4.2 结合面法向和切向阻尼的比较97

5.4.3 讨论97

5.5 本章小结99

参考文献100

6 结合面动态基础特性参数的人工神经网络结构化建模101

6.1 引言101

6.2 人工神经网络的特点简介101

6.3 多层前向网络的学习算法102

6.3.1 BP网络结构及学习算法102

6.3.2 广义智能BP网络及其学习算法——广义智能BP算法104

6.4 基于人工神经网络的结合面动态基础特性参数的结构化建模106

6.4.1 结合面动态特性基本影响因素的特征提取及其描述106

6.4.2 人工神经网络训练样本集的构造107

6.4.3 训练样本的预处理108

6.4.4 结合面动态基础特性参数的人工神经网络结构化建模方法108

6.4.5 结合面动态基础特性参数的人工神经网络结构化建模实例108

6.5 本章小结117

参考文献117

7 结合面阻尼机理探讨119

7.1 引言119

7.2 结合面阻尼机理119

7.2.1 结合面不同状况下的分析与讨论119

7.2.2 结合面阻尼的产生原因120

7.3 对结合面阻尼机理的再认识121

7.4 本章小结122

参考文献122

8 机械结合面动态特性参数的识别123

8.1 引言123

8.2 基于Kuhar动力聚缩法和实验模态分析的最小二乘识别法123

8.2.1 Kuhar动力聚缩法简介123

8.2.2 基于Kuhar动力聚缩法和实验测试模态分析的最小二乘识别法124

8.3 基于实测传递函数矩阵识别机械结合面阻尼参数的方法124

8.4 机械结合面动态特性参数识别的优化方法127

8.5 本章小结128

参考文献129

9 机械结合面动态基础特性参数的应用130

9.1 引言130

9.2 机械结合面单元接触刚度矩阵的建立130

9.3 含有机械结合面的机械结构静态特性的解析131

9.4 含有机械结合面的机械结构静态特性解析实例131

9.5 本章小结132

参考文献132