Модель разрушения фрикционного контакта

Для фрикционного контакта металлических поверхностей трения обоснована следующая модель разрушения фрикционного контакта поверхностей [I]. Суммарная площадь случайных пятен контакта незна- [c.86]

МОДЕЛЬ РАЗРУШЕНИЯ ФРИКЦИОННОГО КОНТАКТА [c.143]

Для описания деформированного состояния и процесса разрушения фрикционного контакта по аналогии с объемным разрушением твердых тел рассмотрим модель жестко пластического тела. Согласно условию пластичности Треска - Сен-Венана пластическая деформация тела возникает, когда максимальные касательные напряжения достигают некоторого предельного значения [c.143]

Таким образом, результаты исследований, проведенных на модели фрикционного контакта при трении скольжения показали, что периодический характер структурных изменений связан с периодическим упрочнением и разрушением поверхностного слоя. Количественная оценка закономерностей структурных изменений выявила общность уравнений, описывающих разрушение металлов и сплавов при объемной и фрикционной усталости, что дает основание рассматривать периодический характер структурных изменений как физическое подтверждение усталостной природы износа. [c.72]

Определение параметра фрикционной усталости t является важной задачей при количественной интерпретации усталостного механизма разрушения. Способы его прямой и косвенной оценки кратко рассматривались ранее. Результаты, приведенные выше, свидетельствуют о том, что метод количественного анализа структурных изменений может быть предложен в качестве нового прямого метода определения параметра t. Достоинство этого метода заключается в том, что структурные изменения являются комплексной характеристикой, отражающей воздействие на материал как условий трения, так и влияние окружающей среды. Полученные значения t показывают, что процесс трения осуществлялся в области пластического контакта, где его величина чаще всего равна 2—3. При испытании на модели фрикционного контакта для стали 45 другим методом получено приближенное значение f = 1,3 1511. [c.73]

Существование такой общности подтверждается общими аналитическими зависимостями, которые описывают разрушение металлов и сплавов при фрикционной и объемной усталости. Уравнение Коффина, характеризующее разрушение металлов и сплавов в условиях объемной малоцикловой усталости, было получено для трения путем количественной оценки периодичности структурных изменений поверхностных слоев при испытании стали 45 на модели фрикционного контакта [121]. Эти же исследования позволили выявить особенности процесса трения, связанные с градиентом деформаций и напряжений по глубине. В целом они показывают, что, несмотря на своеобразие поведения поверхностных слоев материалов при пластическом деформировании и специфику нагружения при трении, связанную с локализацией изменений и разрушения в тонком поверхностном слое, дискретностью контакта, возможными локальными вспышками температуры, сложным напряженным состоянием, большими, близкими к предельным напряжениями на контакте, между разрушением металлов и сплавов при фрикционной и объемной усталости пет принципиального, качественного различия. [c.105]

Основная идея подхода, лежащего в основе исследования дискретного контакта, состояла в рассмотрении фактического контакта поверхностей, обладающих микрорельефом, и процессов, протекающих в нём при фрикционном взаимодействии, с учётом взаимного влияния пятен контакта. Этот подход позволил выявить ряд нетривиальных аспектов коллективного поведения микроконтактов, в частности объяснить явления насыщения фактической области контакта, существования равновесной шероховатости и т.д. Учёт в модели одновременно дискретности контакта и неоднородности механических характеристик поверхностного слоя (глава 4) позволил установить места концентрации напряжений и характер разрушения покрытий, толщина которых соизмерима с характерными параметрами микронеровностей поверхности (высота, радиус закругления, расстояние между неровностями), при различном характере их нагружения, установить роль тонких поверхностных плёнок в условиях гидродинамического и граничного трения и т.д. Все эти результаты служат для объяснения процессов трения и изнашивания [c.450]

Исследование закономерностей структурныхГизменений поверхностного слоя стали 45, испытанной на модели фрикционного контакта в интервале контактных давлений Oj < < НВ, выявило периодический характер накопления пластической деформации. Такой характер зависимости свидетельствует о периодическом упрочнении и разрушении поверхностного слоя путем образования микротреш,ин. По мере роста числа воздействий индентора количество микротрещин увеличивается, приводя в дальнейшем к отделению частиц износа. Из полученных результатов следует, что разрушение происходит при небольшом (единицы и десятки) числе воздействий индентора в условиях малоцикловой усталости. Как уже отмечалось, при циклической деформации все стадии процесса разрушения (пластическая, нластически-деструкцион-пая и стадия образования магистральной трещины) наглядно проявляются при построении зависимости типа (см. рис. 16). [c.67]

Фрикционная связь может быть описана как с геометрических позиций, так и на основе механического состояния материала, находящегося в зоне фактического контакта. При геометрическом описании фрикционной связи используется моделирование шероховатостей поверхности набором сферических сегментов, располон<е-ние которых по высоте диктуется принятым условием подобия натуры и модели. Сферы имеют одинаковый радиус R, равный среднему радиусу кривизны микронеровностей реальной поверхности. Геометрическая характеристика фрикционной связи, представляю щая собой отношение глубины внедрения или величины сжатия единичной неровности к ее радиусу (h/R), позволяет различать механическое состояние материала в зоне контакта. Эта характеристика в совокупности с физико-механической характеристикой фрикционной связи, которая представляет собой отношение тангенциальной прочности молекулярной связи к пределу текучести материала основы (t/ Ts), устанавливает границу меяоду внешним и внутренним трением. В первом случае нарушение фрикционной связи происходит по поверхностям раздела двух тел или по покрывающим их пленкам, при этом не затрагиваются слои основного материала. При переходе внешнего трения во внутреннее фрикционная связь оказывается прочнее, чем материал одного из тел, что приводит к разрушению основного материала на глубине. [c.10]

Такой перенос наблюдается, по мнению этих авторов, в том случае, когда прочность адгезионной связи на поверхности контакта твердых тел оказывалась выше когезионной прочности одного из контактирующих материалов. Модель Боудена и Тейбора подверглась серьезной критике по ряду причин. Во-первых, использование ее расчетов приводило к явному завышению данных по фрикционным характеристикам, наблюдаемым в экспериментах. Во-вторых, в результате физико-химических исследований установлено, что поверхность реального металла покрыта прочными адсорбированными и хемосорбированными пленками, разрушение которых маловероятно на пятнах касания, несущих нагрузку, вплоть до ее значений, приводящих к схватыванию поверхностей. Поэтому данная модель изнашивания в ее первоначальной трактовке могла быть использована в основном в таких случаях, как трение в инертной атмосфере или в вакууме, а также при трении таких резко отличающихся по свойствам материалов, как металлы и полимеры. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...