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超声辅助对平面滚压系统动力学特性的影响

超声辅助；平面滚压；混沌理论；摩擦力

超声滚压技术利用超声波冲击能量和静载滚压相结合的方式，使得金属部件表面产生弹塑性变形，大幅度降低表面粗糙度，显著提高表面的综合性能指标。为了探讨超声对表面强化机理的影响，以平面滚压过程中产生的摩擦力为研究对象，运用混沌理论，分析其动力学特性及演化规律。结果表明，在无超声滚压、X方向超声辅助滚压、Y方向超声辅助滚压和二维超声滚压下，滚压刀具有试样表面之间产生的摩擦力值和动力学特征参数值存在明显差异。二维超声辅助滚压下，摩擦力值最小，对应的最大Lyapunov值为最大正值，并具有更大的近似熵值。另外，强化后表面具有更光滑表面和梯度纳米细晶层。二维超声辅助引入有利于进一步提升关键部件表面质量和使役性能。