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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Ⅰ 28

3.6 结合面的法向接触刚度分形模型Ⅱ 31

3.6.1 结合面的法向接触刚度分型模型Ⅱ 31

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