Vol.18 No.5 殷晓静等：同心圆柱套简间接触热阻的研究（二）参数影响分析 ·465: 11a>0.8 1.2表观接触面为正方形 为了简化计算，假定入，=1，即相互接触的材料是同种材料.在这种情况下，若接触 面形状一定(k和k,'固定)，函数A仅取决于参数s*和R*.下面计算的目的在于揭示触 面形状参数k,和k,'对函数A=f(s*,R)的影响.图1中给出了几种典型的接触面形 状.对于表观接触面为正方形的情况，即图1()的情况，参数k,=1;实际接触面的形状则 随着参数k,变化，图中顺次给出了k,=1,5,0.2,10,0.】的情况.为了便于比较，对相应 的平面接触的函数A的计算曲线也同时进行了计算.结果表明，在各种情况下，圆柱曲面 间的接触所造成的收缩热阻无论在数值上，还是在随参数(5*)2变化特性上，都与平面接 触的情况相吻合 13实际接触面为正方形 当实际接触面为正方形时（化，=1），讨论不同形状的单元体，即变化参数k,’,针对图 1(b)中的6种典型情况计算函数A, M 计算结果见图2.当k,=02时，圆柱 (a) =1 曲面间接触的收缩热阻值均大于平面 接触的收缩热阻；而当k,=5时情 况正好相反.由此可以推断热流线在 k=0.2 10 k=0,1 轴向的变形程度大于在周向的变形 k=1 k,=1 (b) 当然只要增加交界面的半径，或者改 k,=5 人=4 变表征接触面的形状，函数A的曲 线均向平面接触的函数A曲线趋近. =0.2 =0.25 k,=0.5 根据计算结果，当交界面的无量纲半 径大于5.09，即当一个圆周上有大于 20个单元体时，圆柱曲面间接触的收 =0.2 缩热阻值可以用平面接触的收缩热阻 k=5 0.2 (c) 值代替 图1各种几何形状单元体示意图 1.4实际接触面与表观接触面形状类似 图1（©）给出了实际接触面与表观接触面类似的情况.由计算结果可知，在这种情况 下，圆柱曲面间接触的收缩函数A与平面接触的收缩函数A是完全重合的. 2收缩函数的极限值 进一步研究单元体实际接触面和表观接触面的几何形状对函数A的影响.在图2中，V o 1 . 1 8 N o . 5 殷晓静等: 同心圆柱套筒间接触热阻的研究 ( 二) 参数 影响分 析 . 4 6 5 . l / a >0 . 8 . L Z 表观接触面 为正 方形 为了 简化计算 , 假 定 又, = 又2 , 即相 互接 触 的材料 是 同种材 料 · 在 这种情 况 下 , 若接 触 面 形 状一 定 ( ks 和 ks ’ 固定 ) , 函 数 A 仅 取决 于参数 *s 和 尺 * . 下 面计 算 的 目的在 于揭 示 触 面 形 状 参数 ks 和 ks ` 对 函 数 A =f (*s , 尺*) 的 影 响 . 图 l 中给 出 了几 种 典 型 的 接触 面形 状 . 对于表 观接 触 面为 正方 形 的情 况 , 即图 l a( ) 的情 况 , 参数 ks ` 一 ;l 实 际接 触面的形 状 则 随着 参数 ks 变 化 , 图中顺次 给 出了 ks 一 l , 5 , 0 2 , 10 , 0 . 1 的情 况 . 为 了便 于 比较 , 对相 应 的平 面接 触 的 函 数 A 的 计算 曲线 也 同 时进行 了计 算 . 结 果 表 明 , 在各 种情 况 下 , 圆柱 曲面 间 的接触 所造 成 的收缩 热阻 无论 在数值上 , 还是在 随参数 ( : * ) “ ’ 变 化 特性 上 , 都 与平 面接 触 的情况 相 吻合 . 1.3 实际接 触面 为正 方形 当实 际接 触 面 为 正 方 形 时 ( ks 二 l), 1 b( ) 中 的 6种 典 型 情 况 计 算 函 数 A , 计算 结果 见 图 2 . 当 ’xs 二 0 2 时 , 圆 柱 曲面 间 接 触 的 收缩 热 阻值 均 大 于平 面 接 触 的 收 缩 热 阻 ; 而 当 叮 二 5 时 情 况 正 好 相 反 . 由此 可 以 推 断热 流 线 在 轴 向 的变 形 程 度 大 于 在 周 向 的 变 形 . 当然 只 要 增加 交 界 面 的半 径 , 或者 改 变 表 征 接触 面 的 形状 , 函 数 A 的 曲 线 均 向 平 面 接 触 的 函 数 A 曲 线 趋 近 . 根 据 计算 结果 , 当交 界 面 的 无 量 纲半 径 大 于 .5 0 9 , 即 当一个 圆周 上 有 大 于 2 0 个 单 元 体时 , 圆柱 曲 面 间 接 触 的 收 缩 热 阻 值 可 以 用平 面 接 触 的 收 缩 热 阻 值代 替 . 讨论不 同形状 的单 元体 , 即变 化参数 ks ` . 针 对 图 ks瓦l 一 曰黔 厂万刁无= l o 这上目 ks 一 l ks日= 住 2 七国= 10 弋= I ks = l 允= l 哈 4 翰 } 日。 1 目 凡一 0 ’ 2 , 巨ks = 0 . 1 凡= l 妇=ks5口 无= 奋 二二 ks = 5 凡= 5 ; 凡二 0 2 ks = 0 2 以~ , } 图 1 各种几何形状单元体示意 图 1 . 4 实 际接触 面与 表观接 触面形 状类 似 图 1 ( 。 ) 给 出 了实 际接 触 面 与 表 观 接 触 面类 似 的情 况 . 由计 算 结 果 可 知 , 在 这 种 情 况 下 , 圆柱 曲面 间接 触 的收 缩 函 数 A 与 平面接 触 的 收缩 函 数 A 是 完全 重合 的 . 2 收缩 函 数的极 限 值 进一 步研究 单 元体 实 际接 触 面 和 表 观接 触 面 的几 何形 状 对 函 数 A 的影 响 . 在 图 2 中