本项目属于机械工程摩擦学领域,并涉及力学、计算材料学等相关学科。 本项目在国家自然基金、陕西省自然基金和教育部优秀青年教师资助计划等4项教育部科学基金的资助下,历经十多年的理论研究和艰苦攻关,构建了较完整的研究考虑表面形貌特征的热/弹塑性接触模型和方法体系:(1)建立了一套以接触体应力场塑性屈服为判据并可考虑屈服应力温度相关效应的热-力耦合弹塑性接触模型,更加真实地模拟了实际接触问题。(2)完善和发展了无网格方法,以及无网格伽辽金-有限元耦合方法,能合理解决材料在接触过程的塑性变形行为。(3)创建了自适应粗糙表面描述方法。(4)提出了基于应变能梯度的自适应无网格伽辽金方法,建立了高效的自适应无网格-有限元耦合数值求解模型和程序。与国内外同类技术相比,本项目主要的创新点在于综合考虑了表面形貌特征、几何非线性、材料非线性、摩擦热变形与热应力,以及材料物理参数温度相关性等多种因素、多物理场对接触问题的影响,揭示了摩擦过程中由温度变化引起的粗糙表面形貌畸变、表面间接触压力分布、接触体弹塑性应力场分布以及微凸体弹塑性变形与摩擦热变形相互作用机理,为全面研究接触失效机理和热/弹塑性接触力学行为提供了更加合理的分析方法和计算模型。 本项目在国内外发表学术论文43 篇(其中SCI 、EI收录30 篇次),出版专著1部,专著与论文被他人引用170篇次,SCI 他引78 篇。 对本项目出版的专著,中国科学院温诗铸院士评价为:“本书作者具有较高的学术水平和工程实践经验。本书对无网格法在国内推广应用将起重要的推动作用”、“是一本该学科优秀的专业论著”。中国工程院崔俊芝院士评价为:与国内外已有两本书籍“相比之下,…,本书具有前两本书不可胜任的优点。” 该书“既有重要的理论意义,又有广泛的实用性”、“是一篇高质量的学术论著”。该专著2007年入选国家新闻出版总署首届“三个一百”原创图书工程。
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