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栓接结合部是机械结构中常见的固定结合部，结合面是其重要组成部分。结合面的本质是两个粗糙表面间的接触。结合面的存在使结构和系统具有不连续性，从而影响栓接结合部的刚度，进而影响到机械设备的整机精度和性能。因此，在研究机械结构的动静态特性时，需充分考虑结合面的存在对栓接结合部所产生的影响。 本文采用理论、试验与数值仿真相结合的方法，研究了结合面的力学性能对栓接结合部静态特性的影响规律。首先讨论了栓接结合部的刚度，指出结合面对栓接结合部力学行为有重要影响。在此基础上通过试验研究了不同粗糙度的结合面在循环压缩载荷作用下的力学行为，提出了一个新的结合面模型，将由两段分段体通过粗糙平面接触组成的结合部假设为由两段光滑分段体中间加一层材料的连续体，并相应的计算了整体等效弹性模量和结合面等效弹性模量;此外研究了结合面微凸体的塑性变形，发现结合面上产生微塑性棘轮效应，并且在结合面深层次产生塑性累积。其次，通过数值计算分析了结合面的接触机理及结合面次表层塑性变形的机理，研究了不同粗糙峰形状下的弹塑性压入行为，讨论了粗糙峰本构关系对接触行为的影响规律。并采用仪器化压痕法通过剥层方式测量得到了不同粗糙度结合面次表面的不均匀应力区和塑性区范围。最后，设计了栓接结合部的拉伸试验，探讨了不同表面粗糙度的结合面对栓接结合部刚度的影响。并在此试验基础上，将结合面材料连续体理论应用到具体的栓按结合部中，建立了结合面材料弹塑性模型，并确定了相关参数。通过有无结合面的计算与栓接结合部试验对比，验证了结合面弹塑性模型的有效性。 主要创新点如下: (1)建立了栓接结合部考虑结合面作用的连续体理论模型，该模型将具有粗糙度结合面的分段体模型简化为包含一层结合面材料的连续体。推导了整体等效弹性模量计算公式和结合面等效弹性模量的计算公式。并通过压缩试验研究整体等效弹性模量和结合面等效弹性模量的性质。 (2)设计了栓接结合部拉伸实验装置，通过拉伸实验研究了不同表面粗糙度结合面的栓接结合部在不同预紧力作用下的力学行为。当预紧力一定时，结合面表面粗糙度增大会引起栓接结合部刚度降低;而相同粗糙度结合面的试样，随着预紧力的增大，刚度增大。表明栓接结合部中结合面的力学性质起到了不可忽略的作用。 (3)将结合面材料连续体理论应用到具体的栓接结合部中，建立了相对完整的结合面材料弹塑性模型。对结合面材料的厚度、弹性模量、屈服强度以及塑性模量进行了讨论。结果表明:结合面材料的弹塑性模型较无结合面材料的模型数值计算结果与实验结果相比更一致。