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龙图腾网获悉长沙理工大学申请的专利齿面啮合摩擦热-应力-磨损耦合建模与分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121413321B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511399838.7，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权齿面啮合摩擦热-应力-磨损耦合建模与分析方法是由汪红兵;颜灿;肖泽亮;苏杰;胡哓岚设计研发完成，并于2025-09-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本齿面啮合摩擦热-应力-磨损耦合建模与分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种齿面啮合摩擦热‑应力‑磨损耦合建模与分析方法，属于机械传动技术领域。该方法通过建立齿轮稳态温度场模型，采用热‑机械顺序耦合方法分析温度对接触应力的影响，并基于Archard磨损理论结合ALE自适应网格技术实现磨损过程的动态模拟，可精确预测不同润滑条件下齿轮啮合过程中的温度、应力及磨损的耦合行为。

本发明授权齿面啮合摩擦热-应力-磨损耦合建模与分析方法在权利要求书中公布了：1.一种齿面啮合摩擦热-应力-磨损耦合建模与分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1，建立齿轮稳态温度场模型，将轮齿表面划分为多个区域并分别定义热边界条件； 步骤S2，基于热-机械顺序耦合方法，将温度场作为输入条件进行接触应力分析； 步骤S3，基于Archard磨损理论建立动态磨损模型，结合ALE自适应网格技术和UMESHMOTION子程序实现磨损过程的实时模拟； 步骤S4，在不同润滑条件下分析摩擦系数、对流换热系数对温度场、应力场和磨损深度的影响； 建立齿轮稳态温度场模型包括： 将轮齿表面划分为啮合面、端面、齿顶齿根及非啮合面、两轮齿接触面与齿底面； 对啮合面同时施加摩擦热流密度和对流换热边界条件，对其他区域施加对流换热或绝热边界条件，区域划分与热边界条件如下： 轮齿表面区域包括： 啮合面为区，边界条件为摩擦热流输入与对流换热，由下式表示为： ； 其中，为啮合面的摩擦热流密度；为齿轮热传导系数；为微分表示齿轮对流换热面沿法线方向的温度梯度；为区对流换热系数；为齿轮本体温度；为区对流换热介质温度； 端面为区、齿顶齿根及非啮合面为区，边界条件为对流换热，由下式表示为: ； ； 其中，为区对流换热系数；为区对流换热系数；为区对流换热介质温度； 两轮齿接触面与齿底面为f区，边界条件为绝热，且； 啮合面的摩擦热流密度的计算公式为： ； 其中，为摩擦功转热系数；为摩擦系数；为齿面平均接触压力；为相对滑动速度；齿面平均接触压力的计算公式为： ； 其中，为轮齿载荷；为齿轮啮合的有效接触长度；、分别为主从动轮的圆柱体接触半径；、和、分别为主从动轮的弹性模量和泊松比； 热-机械顺序耦合方法包括： 先独立求解温度场； 将温度场结果作为已知条件输入接触应力分析模型中； 步骤S3中，动态磨损模型基于Archard公式： ； 其中，为第次循环后节点的累积磨损深度；为磨损系数； 为接触压力；为滑动位移增量；为循环次数系数。

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