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A Comparative Study on Asperity Peak modeling Methods

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2021年第4期34卷 137-150页

作者： Wei Zhou Daiyan Zhao Jinyuan Tang Jun Yi Hunan Provincial Key Laboratory of High Efficiency and Precision Machining of Difficult-to-Cut Material Hunan University of Science and TechnologyXiangtan 411201China State Key Laboratory of High Performance Complex Manufacturing Central South UniversityChangsha 410083China

The peak identification scheme based method(three-point definition)and the spectral moments based method(spectral moment approach)are both widely used for asperity peak modeling in tribology.To discover the differences between the two methods,a great number of rough surface profile samples with various statistical distributions are first randomly generated using FFT.Then the distribution parameters of asperity peaks are calculated for the generated samples with both methods.The obtained results are compared and verified by experiment.The variation rules of the differences between the two methods with statistical characteristics of rough surfaces are investigated.To explain for the discovered differences,the assumptions by spectral moment approach that the joint distribution of surface height,slope and curvature is normal and that the height distribution of asperities is Gaussian,are examined.The results show that it is unreasonable to assume a joint normal distribution without inspecting the correlation pattern of[z],[z′]and[z′′],and that the height distribution of asperities is not exactly Gaussian before correlation length of rough surface increases to a certain extent,20 for instance.

关键词： Surface topography Roughness Surface analysis Asperity peak random process model

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