Введение к работе
Актуальность теми. В связи с необходимостью повышения эксплуатационных характеристик машин и механизмов, определяемых во многом надежностью узлов трения и других подвижных сопряжені-ч, особое значение приобретает уточнение постановок контактны:': задач термоупругости, обеспечивающее учет различных факторов, возникающих в процессе взаимодействия тел. .
В настоящее время .известно большое количество публикаций, посвященных отдельным процессам, сопровождающим трение. Так изучением влияния теплообразования/на величину контактных напряжений и температур занимались В.М.Александров, М.Б.Генералов, В.А.Бабешко, Д.В.Грилицкий, Ю.Н.Дроздов, О.О.Евтушенко, А.Б.Ефимов, Ю.И.Ба«ей, Е.В.Коваленко, М.В.Коровчинскии, Б.А.Кудрявцев, В.П.Левицкий, И.К.Лифанов, В.Н.Максимович, Н.М.Наумов, В.З.Партон, В.И.Паук, А.В.Саакян, A.D.Hi.113, J.R.Barber, F,F.Ling, D.Noweil и др. Микрогеометрия поверхностей и износ подвижных сопряжений учитывались в работах В.М.Александрова, А.Е.Андрейкива, Л.А.іалина, Н.Г.Горячевой, Ю'.Н. Дроздова, Е.В.Коваленко і В.Ф.Колмогорцева,-М.В.Коровчин-ского, И.И.Кулиша, РІИ.Мазинга, Р.М.Мартыняка, М.Д.Мартнненко, С.М.Мхитаряна, В.В.Панасюка, Б.Л.Пклеха, Г.Я.Попова, В.С.Проценко, А.С.Рабиновича,. В.Л.Рвачева, М.Й.Теплого, П.П.Усова, М.В.Чернеца, ' Р.Н.Швеца, И.А.Со'лдатемкова, И.Я.Штаермана и др. Контактные задачи теории упругости для тел с начальными напряжениями исследовались В.М.Александровым, Н.Х.Арутюняном, С.Ю.Бабичем, А.Н.Гузем, В.Б.Рудницким, Л.М.Филипповой и др. В отдельных работах Д.В.Грнлицкого, В.М.Александрова, Е.В.Коваленко, В.Й.Паука рассматривалось взаимное влияние теплообразования, износа и шероховатости поверхностей.
'В то же время почти неисследованными остались о "-симметричные и пространственные контактные задачи с учетом теплообразования и изнашивания, и как следствие - не изучено взаимодействие указанных выше факторов.
Цель работы заключается в формулировании математических постановок/, нтактныч.задач с учетом теплообразования, износа, неидеальности теплового контакта для упругих, предварительно-напряженны:, трпнсверсальнс-ипотропных и шероховатых тел; разработке аналитических и численны-: методик их решения; изучений влияния указанны-; факторов на основные характеристики контактных задач.
Научная новизна. В диссертационной работе рассмотрена термэуп-
ругая осесимметричная задача о взаимодействии двух упругих тел с учетом теплообразования. Предполагается, что одно из тел вращается вокруг оси симметрии о постоянной угловой скоростью. Науная новизна содержится в постановке задачи, в методах ее решения, в полученных результатах. Впервые при решении этой задачи:
- учтены неидеальность теплового контакта и теплообмен между сво-
эдными поверхностями тел и внешней.средой по закону Ньютона.
одновременно учтены шероховатость упругого тела, его износ и теплообразование от действия сил трения.
предложены уравнения линеаризованной термоупругости для тел с начальными напряжениями, при помощи которых решена контактная задача с учетом теплообразования о взаимодействии вращающегося штампа
и предварительно-напряженного полупространства.
В результате проведенных исследований обнаружен ряд важных особенностей и новых эффектов, обусловленных перечисленными выше факторами.
В диссертационной работе также впервые решена трехмерная контактная задача с учетом теплообразования о взаимодействии жесткого теплопроводного основания и упругого тела, движущегося по некоторому закону вдоль ее поверхности і одновременно вращающегося вокруг оси симметрии с постоянной угловой скоростью.
Практическая ценность. Диссертационная работа выполнена в рамках республиканской госбюджетной темы кафедры механики Львовского госуниверситета Теория контактных взаимодействий с учетом трения и износа", F государственной регистрации - .01.86.0130244, шифр темы -1.11.2.1.
Полученные в работе результаты могут быть использованы при расчете подвижных сопряжений машин и механизмов, а также при исследовании таких процессов как шлифование и др. Разработанные аналитические и числовые методики могут применяться при решении других задач.
Достоверность полученных результатов обеспечивается корректностью постановок задач, строгостью применяемых математических методов решения, согласованностью полученных решений с известными в литературе результатами.
Апробация работы. Основные результаты исследований, полученные в диссертационной работе, докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Львовского госуниверситета (I9S3-199I г.г.), на выездных заседаниях Межведомственного Научного i"V.tv-Ta по трибологии (Днепропетровск, 1989 г ; Ростов-на-Дону, 1990
г.), на 4 Всесоюзной конференции по смешанным задачам ме .ники деформируемого тела (Одесса, 1989 г.), на межреспубликанской научно-технической конференции "Численный методы решения задач строительной механики, теории упругости и пластичности" (Волгоград, 1990 г.), на 15. научной конференции молодых ученых Института механики АН УССР (Киев, 1990 г.), на'3 Всесоюзной-конференции по механике неоднородных структур (Львов, 1991 г.).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано восем научных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из „ведения, четырех глав,' заключения, спискз литературы и изложена на 180 страницах машинописного текста. Работа содержит 41 рисунок и список литературы, включащий 124 наименования советских и зарубежных авторов.