2。1赫兹接触理论

赫兹接触理论是一种可以有效解决点线接触方式的一种理论，对于日常中绝大多数的点线接触，利用赫兹理论结合相关计算方法可以得到有效的解决，但是当处理图形的外形和结构十分复杂时，赫兹接触理论就难以解决了。当遇到复杂的赫兹接触理论时，要利用有限元的思想才能解决。Ansys就是利用有限元的方法，对于利用赫兹理论无法解决的问题，可以利用Ansys软件解决。Ansys软件的研发使以前很多无法解决的问题得到了解决，极大地促进了接触问题的可解决范围。论文网

赫兹理论是用来针对失效形式主要是接触疲劳的问题[5]，有完整的理论解来解决点接触这类问题，部分理论解是关于线接触的, 两物体因受压相触后产生的局部应力和应变分布规律。以前人们主要热衷于寻找公式，有些工程中使用的公式就是其中获得的。关于形状简单的几何接触的问题[6]，赫兹接触理论都可以简单的解决，但是形状复杂的接触，赫兹接触理论就不能够精确解决了。计算机技术的不断发展有限元分析法被人们熟练运用还有例如Ansys等大型有限元软件的出现，原来不太可能的接触分析渐渐的变得可以解决了。其中的数值分析法已经成功地解决了一些接触问题。我们在许多情况下都会面临接触的问题例如在机械工程中，我们就会遇到这类问题，比如常见的滚珠轴承中滚珠与内圈的接触摩擦，或者是齿轮组中两对齿轮齿面的接触，有或者是本文中的轮轨摩擦问题。哪怕是车辆在行驶都会有接触的问题。接触问题是比较复杂的一类问题，主要是以为它是高度非线性的行为，在分析或者计算中都会面临两个重要的难点一是我们在解决问题之前，都不知道接触在什么地方。载荷和材料或者边界条件和其他因素我们都不知道。两个物体之间是接触还是分开也是不知道的，并且情况会突然地方式变化。第二点接触大都会伴随着摩擦问题，摩擦问题也比较复杂，所以摩擦会让整个问题的收敛性变得更加困难。除了前面的难点以外，接触还会受到物理场的影响，例如轮轨接触区内的热量和电流的传递等等问题，更加使求解变得困难。我们都知道接触的问题有两种基础的类型刚体于柔体间的接触还有柔体于柔体间的接触[7]。在刚体于柔体的接触中，一个接触面会被当作刚体。另一个与它接触的物体相比较，有较大的刚度。在一般的情况下，软的材料和硬的材料接触的时候，就可以认为是刚体于柔体的接触，生活中大部分的金属成型问题都是这种接触。

2。2固体摩擦理论

摩擦主要有两种形式分别是滑动摩擦和滚动摩擦。让我们来了解下滑动摩擦，滑动摩擦比较重要的点需要知道的是滑动摩擦的摩擦因数的变化和引起变化的因素是一直以来学者研究的目标。滑动过程中的各种各样的条件会影响着摩擦因数。所以,我们想要确定它准确的数据还有外界各种条件的影响是不容易的。影响摩擦力的要素有两种，一种是载荷通过变形时的状态，另一种就是物体间接触面积实际的大小。金属的表面一直会处于弹塑性接触这种状态,由于接触面积的实际大小于载荷是非线性的关系,因此载荷的上升会使摩擦因素的值下降。摩擦力还受滑动速度的影响，影响的大小主要看当时温度的情况。原理是滑动的速度会影响着温度，温度的上升会引起发热,这种热量让物体表层的物理性质改变,同时还改变了摩擦在一起的两个平面间的相互作用,摩擦因数受到这些影响后一定会发生改变。大量的实验已经证明了摩擦因素会随着温度的变大而变大，但是当温度过高时，摩擦因素反而会下降，原因是过高的温度会使材料的物理性质变化，它会变软，这时摩擦因素就会变小。另一种摩擦形式就是滚动摩擦，滑动摩擦的本质其实就是当一物体在另一物体的上进行滚动运动时遇到了外力阻力。这种滚动运动可以看作为自由滚动或是在外力牵引下的滚动运动也可以是滚动过程中同时发生滑动这三种不同滚动形式的合称。前面提到滚动摩擦是有阻力的，滚动摩擦阻力的影响条件大多数情况下有这四种：