Введение к работе
Актуальность темы. Вследствие наличия микрорельефа
контактирование поверхностей , как правило, реализуется по совокупности пягеи фактического контакта, суммарная площадь которых составляет некоторую долю номинальной площади контакта, то есть имеет место дискретный характер контактирования. Дискретность контакта существенно . влияет на макроконтактные характеристики ( номинальное давление, область номинального контакта, внедрение): специфические характеристики дискретного контакта (фактическая площадь контакта (ФПК), число, плотность расположения, средний размер областей фактического контакта) определяют протекание физико-механических процессов в зоне контакта (трение, тепловыделение и др.).
Существующие схемы для расчета характеристик дискретного контакта пригодны, как правило, лишь в случае малых относительных ФПК. Вэдачз построения . расчетных схем для контактов, характеризующихся малыми зазорами и значительными величинами относительных ФПК, а также задача выбора оптимального микрорельефа возникают в связи с развитием новых методов обработки поверхностей (создание поверхностей с управляемым микрорельефом и чрезвычайно гладких поверхностей). Дискретность контактирования обуславливает высокую концентрацию напряжений в поверхностном слое, а также циклический характер деформирования .при относительном перемещении тел, что является одной из причин возникновения разрушения приповерхностного слоя материала (износа). Однако в настоящее вреуя при - решении износокоптактных з/дач дискретность контакта обычно по внимание не ириниут-тся.
-4.-
Таким образом, разработка методов расчета контактных характеристик дискретного контакта и анализ влияния дискретности на разрушение поверхностных слоев являются актуальными научно- техническими задачами.
Целью диссертации является построение моделей дискретного контакта, учитывающих специфику контактирования реальных поверхностей, анализ на их основе характеристик статического контакта, исследование некоторых вопросов оптимизации микрорельефа и разрушения поверхностей.
Научная новизна работы.
В диссертации на основе анализа дискретного контакта определена дополнительная податливость сопряжения, связанная с наличием микрорельефа поверхности. Построено нелинейное интегральное уравнение для задачи множественного контакта.
Даны решения ряда задач оптимизации макроформы тел с учетом микрорельефа их поверхностей, а также показано, что, варьируя параметры микрогеометрш, можно управлять контактными характеристиками и процессом износа поверхностей.
Построена модель усталостного износа, - позволяющая исследовать кинетику процесса при различном характере внешнего воздействия.
Практическое значение работы. Полученные в работе результаты дают ВОЗМОЖНОСТЬ:
- определить параметры податливого слоя на основе анализа
МИКрОГеоМетрИИ ПОВерХНОСТИ;
- описать процесс контактного взаимодействия поверхностей,
обладающих микрорельефом, и провести расчеты контактных
характеристик с помощью предложенных соотношений, алгоритмов
расчета, и программ;
- давать рекомендации по оптимальному выбору параметров микрогеометрии, в том числе в случае неоднородного микрорельефа;
моделировать кинетику усталостного износа, определять параметры фрикционной усталости.
Апробация работы.
Результаты работы доложены и одобрены на:- Выездном заседании Научного Совета АН СССР по трению и смазкам "Современные проблемы контактного взаимодействия" (Луцк,1987); Московской научно-технической конференции "Триботехника машиностроению" (Москва,1987); Выездном заседании по современным проблемам теории контактных взаимодействий (Ереван, 1988): Выездном заседании межведомственного научного совета по трибологии (Днепропетровск,1989)j iv Всесоюзной конференции 'Смешанные задачи механики, деформируемого тела" (Одесса,1989); 19 Югославском конгрессе по теоретической и прикладной механике (0хрид,1990); 9 Зимней школе по механике сплошных сред (Пермь,1991) ; семинаре по механике сплошной среды им. Л.Л.Галина ЖМ АН России (1991,1993, Москва) :. семинаре по механике фрикционного. взаимодействия твердых . тел им. .И.В.Крагельского ЖМ АН России (1991, Москва) .
Публикации. По томе диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, основных результатов работы и списка литературы, включающего 86 наименования. Работа содержит ИЗ страниц,- 3?', рисунка, 3 таблицы.