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龍圖騰網獲悉遼寧工程技術大學申請的專利一種結合面接觸剛度計算方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115266325B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-08發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210577591.3，技術領域涉及：G01N3/08；該發明授權一種結合面接觸剛度計算方法是由沈佳興;潘子豪;于英華;徐平設計研發完成，并于2022-05-25向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種結合面接觸剛度計算方法在說明書摘要公布了：本發明屬于機床領域，涉及一種結合面法向接觸剛度的算法。機床中結合面的接觸剛度由接觸表面上的所有微凸峰的接觸剛度共同決定。首先獲得結合面的接觸印記圖片，將接觸印記圖片載入MATLAB軟件中，將圖片進行灰度處理，再將灰度處理的接觸印記圖片逆向顯示。用MATLAB軟件讀取逆向顯示接觸印記圖片的數據矩陣并計算考慮接觸比重的等效接觸面積矩陣。利用赫茲接觸理論計算粗糙表面微凸峰的臨界接觸變形量和臨界接觸面積。根據微凸峰的接觸變形大小分別計算微凸峰彈性變形時接觸剛度、彈塑性變形時接觸剛度及塑性變形時接觸剛度。根據微凸峰的三種接觸剛度計算公式及判別方法計算考慮接觸比重的等效接觸面積矩陣的三種接觸剛度大小，并將三者求和得到結合面接觸剛度。該方法提供一種準確，計算方便，且便于程序化的結合面接觸剛度計算方法。

本發明授權一種結合面接觸剛度計算方法在權利要求書中公布了：1.一種機床結合面接觸剛度計算方法，其特征在于：首先獲得結合面的接觸印記圖片，將接觸印記圖片載入MATLAB軟件中，將圖片進行灰度處理，再將灰度處理的接觸印記圖片逆向顯示；用MATLAB軟件讀取逆向顯示接觸印記圖片的數據矩陣并計算考慮接觸比重的等效接觸面積矩陣；利用赫茲接觸理論計算粗糙表面微凸峰的臨界接觸變形量δc和臨界接觸面積ac；根據微凸峰的接觸變形大小分別計算微凸峰彈性變形時接觸剛度、彈塑性變形時接觸剛度及塑性變形時接觸剛度；根據微凸峰的三種接觸剛度計算公式及判別方法，計算考慮接觸比重的等效接觸面積矩陣的三種接觸剛度大小，并將三者求和得到結合面接觸剛度；具體包括以下步驟： 步驟1：獲得結合面接觸印記圖片： 將實驗試件粗糙表面均勻涂抹一層紅色涂料，將試件放置于高強度鋼化玻璃上，并對其施加一定壓力載荷，試件的實際接觸位置上的紅色涂料印記在鋼化玻璃上得到結合面接觸印記，利用超景深顯微鏡拍攝高分辨率的接觸印記圖片； 步驟2：結合面接觸印記圖片灰度處理并進行逆向顯示： 將步驟1得到的接觸印記圖片載入MATLAB軟件中，利用軟件對圖片進行灰度處理得到接觸印記圖片；將灰度處理的接觸印記圖片中灰色和白色位置的顏色互換并顯示得到逆向顯示的接觸印記圖片； 步驟3：計算結合面考慮接觸比重的等效接觸面積矩陣： 提取步驟2中逆向顯示接觸印記圖片的灰度值數據矩陣；將灰度值數據矩陣中各元素除以矩陣中最大灰度值后再乘以矩陣中每個元素對應區域面積得到考慮接觸比重的等效接觸面積矩陣；接觸比重由灰度值數據矩陣中各元素除以矩陣中最大灰度值確定； 步驟4：計算結合面微凸峰臨界變形量δc和臨界接觸面積ac： 根據Hertz接觸理論計算微凸峰彈性變形和彈塑性變形時的臨界變形量δc和臨界接觸面積ac； 步驟5：計算微凸峰三種變形時的接觸剛度： 根據步驟4計算的結合面微凸峰臨界變形量和接觸面積，按照以下判斷依據判斷微凸峰變形形式：當δ≤δc時為彈性變形，當δc＜δ≤110δc時為彈塑性變形，當110δc＜δ時為塑性變形；推導微凸峰的彈性接觸變形時接觸剛度、彈塑性變形時的接觸剛度、塑性變形的接觸剛度計算公式； 步驟6：計算結合面整體接觸剛度： 利用步驟4和步驟5得到的微凸峰三種變形判斷依據判斷步驟3中考慮接觸比重的等效接觸面積矩陣各元素代表的微凸峰的變形形式，并利用驟5中微凸峰的三種接觸剛度計算公式分別計算考慮接觸比重的等效接觸面積矩陣各元素代表的微凸峰接觸剛度，將計算得到各微凸峰接觸剛度求和得到結合面整體接觸剛度。

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