接触粗糙表面间自由体积的演化

接触粗糙表面之间所构成的自由体积支配着裂纹网络中的流体/气体传输特性，以及密封中的泄漏/渗流现象。在本研究中，针对分形表面，利用边界元方法求解其接触响应，从而从根本上认识自由体积随平均面间距、实际接触面积和施加压力的演化规律。特别关注的是表面分形维数和表面分辨率对预测结果的影响。研究发现，对应于不同阈值水平的自由体积域呈现出分形空间分布，其分形维数的边界在理论上得到了推导。基于自由体积的概率分布函数，提出了一个综合公式来系统性地解释数值观察到的趋势。