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摘要
为探究高速工况下微型球轴承摩擦生热和材料夹杂对接触亚表面裂纹萌生的影响，基于赫兹接触理论与内聚力单元的本构关系，建立了微观接触数值计算模型，开发出具有热力耦合的自由单元，引入摩擦热和夹杂，研究了在循环载荷作用下温升和夹杂对接触亚表面裂纹萌生的影响。结果显示，夹杂与温升均会促进裂纹的萌生且材料较硬的夹杂更易萌生裂纹，夹杂边界出现应力集中，摩擦生热使夹杂边界更易形成裂纹且裂纹大多在夹杂的左右两端。此外，将轴承温升的宏观实验结果与微观仿真结果进行对比，验证了模型的正确性，为高速工况下滚动接触亚表面裂纹生长研究提供了一种有效的数值分析模型。
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单位宁波大学; 石油大学机电工程学院
