| 图4 所显示的是三种不同塑性指数ψ=0.5、2及16条件下无量纲接触面积与无量纲载荷的函数关系，其中，Acs 和Pcs分别为理想光滑球基体在初始塑性变形产生时接触面积及接触载荷。从图中可以看出，当所加载荷较小时，所有粗糙球模型与理想光滑表面模型都存在很大的分歧，这主要由于载荷很小时，粗糙峰对接触有很重要影响导致实际有效接触面积比名义接触面积要小论文格式模板。当载荷加大到一定程度时，粗糙表面模型与理想光滑表面模型重合，这是因为在较大载荷下，粗糙峰的影响可以忽略不计，粗糙表面可以等效为理想光滑表面，这与Greenwood等的理论是基本一致的。从图4(a)和(b)中可以看出，对于ψ= 0.5和2下，根据Greenwood等的理论, 粗糙表面处于弹塑性接触状态，本文模型与CKE模型基本重合，而与CEB模型差距较大，即相同载荷下，本文模型与CKE模型得到的接触面积比CEB模型接触面积要大。这是因为CEB模型并没有考虑粗糙峰接触的弹塑性状态而假定认为当粗糙峰达到初始塑性变形点时就会进入全塑性状态。而当塑性指数ψ = 16时接触力学，基本上所有的粗糙峰都处于全塑性接触状态，故与CEB模型的结果比较接近，同前面所述，CKE模型因没有考虑粗糙峰的全塑性变形，认为平均接触压力可以不断增大甚至超过极限值，这是不准确的。
另外，可以从图4中可以看出，随着塑性指数ψ增加，CEB模型与本文模型较为接近，而CKE模型与本文模型相差加大，这是因为在高塑性指数条件下，基本上所有粗糙峰处于全塑性状态。
4 结论
(1) 对于相同且较小的塑性指数条件下，本文模型与CKE模型所预测的有效接触面积与名义接触面积的比率，及无量纲接触面积相同且比CEB模型预测的接触面积大。
(2) 对于相同且较大的塑性指数条件下，本文模型与CEB模型所预测的有效接触面积与名义接触面积的比率，及无量纲接触面积相同且比CKE模型预测的接触面积大。
(3) 随着载荷的增加, 粗糙峰对接触面积的影响越来越小。
(4) 随着塑性指数的增加, 在相同载荷下，有效接触面积与名义接触面积的比率会随着变小，因此，临界接触载荷随着增加。
 
图4 不同塑性指数条件下无量纲化接触面积
与无量纲化载荷的关系
Fig.4 Dimensionlesscontact area vs. dimensionless load
under differentplasticity index
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