表面三维高度参数与最大Mises应力关联性研究

为研究粗糙表面微观形貌特征参数与接触应力的关联性,选取粗糙度参数标准ISO25178中与接触变形密切相关的三维高度参数为研究对象。通过BP神经网络构建高度参数与最大Mises应力的关系模型,并分别采用Sobol和MIV敏感性分析法,基于220组实测超声磨削加工表面数据分析了高度参数对最大Mises应力的影响程度并筛选出了主要影响参数。利用统计学相关性原理和多项式回归分析方法,建立了主要影响参数和最大Mises应力的非线性回归模型。结果表明：1)7个高度参数对最大Mises应力的重要性由大到小为：算数平均高度S_a、均方根高度S_q、偏斜度S_sk、最大高度S_z、最大峰高S_p、最大谷深S_v和峭度S_ku;2)以90%的总影响度为基准,筛选出主要影响参数为：S_a、S_q和S_sk;3)回归模型相对于椭球微凸体接触算法,相对误差在10%以内,且计算效率更高,具有一定工程实用价值。