Добірка наукової літератури з теми "Дотичне напруження"

У роботі виконано задання з визначення таких ефективних механічних сталих, як поперечний модуль пружності та коефіцієнт Пуассона у площині ізотропії транстропного композиту. Розглянуто волокнистий односпрямований композит, що складається з ізотропних пружних матриці та волокна. Припускається, що під час розтягування та стискання механічні властивості компонентів відрізняються між собою, тобто матеріали матриці та волокна є різномодульними. Для моделювання властивостей композитного матеріалу використовується його елементарна комірка. Вона є нескінченним циліндром. Він складається із суцільного циліндра, що моделює волокно, вкладеного в порожнинний циліндр, що моделює матрицю. На межі контакту матриці та волокна відносний кут закручування вважаємо неперервним. Матеріал композиту моделюється суцільним однорідним трансверсально-ізотропним різномодульним матеріалом. Його площина ізотропії перпендикулярна осі волокна. Для визначення ефективного поперечного модуля зсуву композиту розв’я- зується завдання кручення циліндричної елементарної комірки під дією прикладеного до неї сталого крутного моменту. Ненульовим складником напружено-деформованого стану комірки композиту є дотичне напруження, що діє у площині ізотропії. Визначається відносний кут закручування для матриці та волокна. Аналогічне завдання розв’язане для однорідної трансверсально-ізотропної циліндричної комірки, що моделює композит. Модуль зсуву визначається з кінематичної умови узгодження відносного кута закручування на зовнішній поверхні матриці та значення цього кута на зовнішній поверхні представницької комірки однорідного композиту. Знай- дений поперечний модуль зсуву було застосовано для визначення таких ефективних сталих, як поперечний модуль пружності та коефіцієнт Пуас- сона у площині ізотропії композиту. Ці співвідношення отримано у вигляді функцій механічних характеристик матриці та волокна, а також об’ємної частки волокна в матеріалі композиту. Визначені у роботі ефективні пружні сталі можна використовувати для розрахунку напружено-деформованого стану елементів конструкцій, виготовлених із композитів.

У роботі досліджена задача про чистий згин зосередженою смуги (балки) з двома співвісними наскрізними тріщинами різної довжини, береги яких вільні від зовнішнього навантаження. Тріщини перпендикулярні до осі балки, причому одна з тріщин частково знаходиться в зоні стискальних напружень, так що її береги частково гладко контактують, тобто в області контакту берегів тріщини має місце рівність контактних напружень та відповідних компонент переміщень, а дотичні напруження рівні нулю. Друга тріщина перебуває в зоні розтягувальних напружень. Використовуючи методи теорії функцій комплексної змінної та комплексні потенціали двовимірної теорії пружності, розв’язок задачі зведено до задач лінійного спряження, отримано явний вигляд для комплексних потенціалів та коефіцієнтів інтенсивності напружень. Записано рівняння для знаходження параметра, за допомогою якого визначають довжину області контакту берегів тріщини. На основі енергетичного критерію руйнування знайдено критичне значення згинального моменту, при якому смуга (балка) зруйнується. Проведено числовий аналіз задачі, з якого випливає, що при наближенні неконтактуючої тріщини до контактуючої область контакту останньої зменшується, а при її віддаленні наближається до області контакту для одинокої контактуючої тріщини, одна вершина якої знаходиться в зоні стискальних напружень балки, а інша – в зоні розтягувальних напружень. Зауважимо, що руйнування балки може відбуватися як з вершини контактуючої тріщини, яка знаходиться в зоні розтягувальних напружень балки, так і з вершини неконтактуючої тріщини залежно від її положення і розмірів. При цьому повністю контактуюча тріщина не впливає на напружено- деформований стан балки.

Проведено дослідження дотичних напружень зчеплення металевої і склокомпозитної арматури з важким бетоном за балковим методом RILEM/CEB/FIP. Сили зчеплення створюють в найближчому до арматури бетоні складний напружено-деформований стан. Експериментально підтверджено, що при підвищенні навантаження бетонної балки на ділянках контакту арматури з бетоном спостерігається переміщення дотичних напружень від початкової до кінцевої зони анкерування і для металевої арматури вони на 9,4% менші, ніж для склокомпозитної.

Розглянуто взаємодію двох пружних півпросторів з плоскими поверхнями та різними механічними характеристиками, що контактують під дією рівномірно розподілених на нескінченності стискальних зусиль та зосередженої сили, прикладеної у внутрішній точці верхнього тіла. За умови повного зчеплення півпросторів на лінії їх спряження знайдено нормальні та дотичні контактні напруження. На основі числового аналізу контактних напружень показано, що залежно від величини і орієнтації сили та пружних характеристик півпросторів вони перебуватимуть у зчепленні, або між ними виникатимуть одна чи дві ділянки фрикційного проковзування.

Запропоновано комплексну процедура аналізу конструкції шпиндельного вузла модернізованого токарного верстата. Наведено конструктивна і розрахункова схеми двухопорного полого шпинделя з використанням модуля аналізу напружено-деформованого стану балок АРМ Bеam. Розглянуто поперечна згортка приводу головного руху токарного верстата і визначена просторова схема сил, що діють на шпиндель. Виконано розрахунок статичної міцності за величиною еквівалентних напружень, що виникають в конструкції шпинделя. Дана оцінка рівня дотичних напружень у поперечному перетині конструкції методом кінцевих елементів.

В роботі, базуючись на отриманих раніше результатах модального аналізу вільних поперечних коливань горизонтально орієнтованої циліндричної оболонки, яка підсилена зсередини стрингерами, виконано оцінку впливу частот і форм власних коливань на напружено-деформований стан для великого числа мод. Для визначення значень напружень при виникненні власних поперечних коливань застосовували метод скінченних елементів. Скінченноелементну модель тонкостінного підсиленого циліндра створювали в декартовій системі координат. Початок координат розміщений у центрі торця циліндра, у площині YZ. Побудову циліндра виконували вздовж осі X. Для побудови скінченно-елементної моделі оболонки використовували чотиривузловий елемент SHELL181, що характеризується шістьма ступенями свободи в кожному із вузлів. При скінченно-елементному моделюванні стрингерів використали лінійний двовузловий просторовий балко-вий елемент BEAM 188 з шістьма ступенями свободи у кожному вузлі. Дані елементи придатні для лінійних, а також нелінійних задач з великими поворотами і (або) великими деформаціями. Геометричні параметри скінченоелементної моделі аналогічні І ступені ракети-носія, відповідно довжина циліндра – 6,3 м, діаметр – 1,8 м, товщина стінки – 0,0015 м. Для підсилення моделі використовували стрингери ПР109-4 і ПР109-12, які розташовували на внутрішній поверхні оболонки симетрично та з постійним кроком, відпо-відно до реальної конструкції. Оболонці та стрингерам надано фізико-механічні характеристики, прита-манні матеріалу Д16АТ, зокрема модуль Юнга E = 7.2´105 МПа; коефіцієнт Пуассона n = 0,3; ρ= 2,7.104 Н/м3. Досліджували характер зміни напружень при збільшенні частот власних коливань та визначали особливості розподілу. Визначали числові значення нормальних і дотичних напружень. Встановлено, що зі збільшенням частоти власних коливань відбувається зниження нормальних та дотичних напружень. Виявлено криволінійну характерність зміни напружень. Показано, що при другій формі коливань значення напружень внаслідок осесиметричності оболонки аналогічні першій формі. Обчислені значення дотичних напружень перевищують границю плинності матеріалу Д16АТ.

Співвідношення різних механічних властивостей субхондральної кістки, менісків, суглобового хряща ділянки колінного суглоба залежно від їх структурно-функціонального стану обумовлюють їх пріоритетне ушкодження внаслідок травми. За даними біомеханічного імітаційного моделювання методом скінченних елементів вивчено механізм руйнування структур колінного суглоба в умовах гострої травми. Досліджували напруження та деформації в моделі колінного суглоба в режимі звичайних умов навантаження середньостатистичною масою тіла 75 кг та при імітації стрибка на ногу з висоти 1 м. Послідовність та ступінь ушкодження внутрішньосуглобових структур тібіофеморальної ділянки при динамічному навантаженні значно залежить від структурно-функціонального стану кісткової та хрящової тканин в зоні контакту. Динамічне навантаження при нормальному структурно-функціональному стані кісткової та хрящової тканин у тібіофеморальній ділянці не перевищує межі міцності субхондральної кістки стегнового та великогомілкового компонентів колінного суглоба. Напруження і деформації більші на великогомілковій кістці, ніж на стегновій. Руйнація хряща стегнового компонента відбувається швидше тому, що він отримує більші напруження, ніж хрящ великогомілкового компонента. В умовах склеротичних змін суглобового хряща динамічне навантаження може викликати компресійний перелом субхондральної кістки великогомілкового компонента за рахунок зниження в’язкопружних амортизаційних властивостей хряща. У такому випадку зростає навантаження на меніски, що при наявності дегенеративних змін може викликати їх ушкодження. В умовах хондромаляції у тібіофеморальній зоні динамічне навантаження може призвести до форсованої втрати рідини матриксом суглобового хряща стегнового компонента з його подальшою деструкцією, ушкодженням субхондральної кістки великогомілкового компонента з виникненням субхондрального набряку або гематоми. Зі збільшенням відхилення механічних властивостей тканин колінного суглоба від нормальних руйнуючий ефект динамічного навантаження збільшується при менших зусиллях. За визначенням параметра Надаї — Лоде при дії екстремальних величин дотичних напружень, що обумовлені максимальною різницею головних напружень, можливе руйнування в товщі субхондральної зони великогомілкової кістки.

Грибков Е. П., Кассов В. Д., Коваленко А. К. Визначення фізико-механічних властивостей металевих порошків для наплавлення // Обробка матеріалів тиском. – 2019. – № 2 (49). - С. 169-176. При моделюванні процесів обробки тиском порошкових матеріалів одним з головних параметрів є опис пластичних властивостей порошкової композиції. Не дивлячись на те, що відомими є коефіцієнти пластичності для більшості порошкових композицій, використання в складі порошкових сердечників електродів великої кількості легуючих добавок робить актуальним проведення експериментальних досліджень по визначенню їх фізико-механічних властивостей. У даній роботі представлені результати таких досліджень для порошку на основі хрому наступного складу: хром – 50 %, алюміній – 15 %, реліт – 35 %. Експериментальна установка представляла собою розрізну закриту матрицю з центруючим стрижнем і двома пуансонами. Використання розрізний матриці дозволило визначити крім осьових також радіальні напруження, а використання центруючого стрижня – знизити вплив дотичних напружень. Крім цього установка була оснащена цифровим датчиком лінійних переміщень, що разом з використанням месдоз для визначення осьових і радіальних напружень, а також цифрової апаратури для обробки сигналів дозволило отримати повну картину залежностей напружень від відносної щільності порошкового матеріалу. Знання поточної величини переміщення верхнього пуансона і рівня радіальних і осьових напружень під час деформування заготовки дозволило замінити серію дослідів одним експериментом. В результаті аналізу отриманих експериментальних даних були визначені залежності для коефіцієнтів, що входять в еліптичну умову пластичності для пористих матеріалів від відносної щільності. Визначено їх значення для досліджуваного матеріалу. Шляхом статистичного аналізу дані залежності були уточнені, при цьому коефіцієнт кореляції склав близько 0,99, що вище на 10 ... 14 % від відомих залежностей.

Актуальність дослідження. Лікування дефектів зу-бних рядів фронтальної ділянки у дітей та підлітків передбачає використання спеціальних пристроїв, тобто апаратів – протезів, які мають певні конс-труктивні особливості. Такі пристрої створюють ортодонтичні зусилля. Оскільки зусилля є векторною величиною, то для проведення ортодонтичного ліку-вання необхідно визначити величину, напрям та точ-ку прикладання цих зусиль. Мета дослідження. є удосконалення методик ліку-вання дефектів зубних рядів, зокрема фронтальної ді-лянки у дітей та підлітків на основі процесу механі-ко-математичного моделювання за допомогою незні-много ортодонтичного апарата-протеза на верхню щелепу у дітей та підлітків. Матеріали та методи. Предметом дослідження бу-ла система, яка складалася із зубощелепного комплек-су пацієнта та ортодонтичного пристрою для ліку-вання дефектів зубних рядів фронтальної ділянки у дітей та підлітків на верхню щелепу в процесі орто-донтичного лікування. Дослідження проводили мето-дом теоретичної механіки та механіки деформівного твердого тіла. Результати. Місце прикладання та напрям дії орто-донтичного зусилля істотно впливають на пересу-вання зубів. В залежності від того, як прикладається ортодонтичне зусилля, зуб може пересуватися пос-тупально, або поступально-обертально. Спосіб пересування зубів залежить від взаємного по-ложення вектора ортодонтичної сили та сил опору, які діють з боку кісткової тканини щелеп. Сили опору діють на поверхню кореня зуба і їх дію можна замі-нити рівнодіючою силою, яка проходить через центр опору (резистентності) зуба. Центр резистентності – це точка, через яку проходить рівнодіюча сил, які протидіють переміщенню зуба. Центр опору зуба знаходиться в середній частині кореня зуба.Розглянемо випадок, коли вектор ортодонтичного зу-силля діє в напрямі паралельному оклюзійній площині і проходить через центр опору кореня зуба. Дія орто-донтичної сили викликає появу нормальних напру-жень, які рівномірно розподіляються на перетині, яке проходить через вісь зуба. Оскільки вектори резуль-туючої сили опору і ортодонтичної сили співпадають по напряму, то зуб переміщується поступально та паралельно оклюзійній площині в напрямі дії ортодо-нтичного зусилля.Коли вектор ортодонтичного зусилля проходить че-рез центр резистентності кореня зуба під деяким кутом до оклюзійнійної площини, то це викликає поя-ву не тільки нормальних, але й дотичних напружень. Зуб буде переміщуватися поступально (корпусно) в напрямі дії ортодонтичної сили.Випадок дії ортодонтичного зусилля, вектор якого проходить між верхівкою кореня зуба та центром опору зуба викликає появу в осьовому перетині зуба рівномірно розподілених дотичних і нерівномірно роз-поділених нормальних напружень. Вектори результу-ючої сил резистентності і ортодонтичної сили не співпадають по напряму, що призводить до поступа-льно-обертального переміщення зуба. Зуб в цьому ви-падку обертається в годинниковому напрямку. Якщо вектор ортодонтичного зусилля проходить між ко-ронкою зуба та центром опору кореня зуба, то дія ортодонтичного зусилля викличе появу в осьовому пе-ретині рівномірно розподілених дотичних і нерівномі-рно розподілених нормальних напружень. Але дотичні напруження в цьому випадку будуть діяти в зворот-ному напрямку стримуючи вертикальне переміщення зуба. Зуб обертається в цьому випадку проти напря-му руху годинникової стрілки. Висновки. Місце прикладання та напрям дії ортодо-нтичного зусилля істотно впливають на пересування зубів. В залежності від того, як прикладається ор-тодонтичне зусилля, зуб може пересуватися посту-пально, або поступально-обертально.Якщо вектор ортодонтичного зусилля діє в напрямі паралельному оклюзійній площині і проходить через центр опору кореня, то зуб переміщується поступа-льно та паралельно оклюзійній площині. Коли дія ор-тодонтичного зусилля, вектор якого проходить між верхівкою кореня та центром опору зуба це призво-дить до поступально-обертального переміщення зуба за годинниковою стрілкою. Якщо вектор ортодонти-чного зусилля проходить між коронкою зуба та центром опору кореня зуба. У такому випадку зуб обертається проти напряму руху годинникової стрі-лки. Якщо ортодонтичне зусилля спрямовано не через центр резистентності, то ортодонтичне зусилля ви-кличе крім поступального руху в напрямі дії ортодо-нтичного зусилля, ще й його поворот навколо осі зуба.Робота є фрагментом теми науково-дослідної робо-ти «Диференційований підхід у виборі методу ліку-вання дефектів зубних рядів фронтальної ділянки у дітей та підлітків» (номер державної реєстрації (0116U008918)).

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2018 р. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі підвищення інтенсифікації процесу теплопередачі в пластинчастих теплообмінних апаратах спеціальної нерозбірної конструкції, які можуть використовуватися для рекуперації тепла нафтохімічних підприємств. Подальшого розвитку, на основі аналогії переносу тепла та імпульсу, отримав підхід щодо прогнозування теплових та гідравлічних процесів у пластинчастих теплообмінних апаратах нерозбірної конструкції зі спеціально гофрованими квадратними та заокругленими пластинами. Отримано напівемпіричну залежність для визначення тепловіддачі в каналах пластинчастих теплообмінних апаратів з урахуванням збільшення площі поверхні за рахунок гофрування та врахуванням впливу числа Прандтля. Запропоновано фізико-математичну модель, яка базується на концепції "граничного забруднення" та дозволяє встановити термічний опір забруднень поверхні теплопередачі залежно від часу для різних швидкостей потоку і температури поверхні. Розглянуто можливість застосування і виконано порівняльний аналіз двох типів нерозбірних пластинчастих теплообмінних апаратів на позиціях підігріву сирої нафти. Встановлено, що за рахунок використання пластин з різною висотою гофрування по холодній та гарячій стороні в кожухо-пластинчастих теплообмінних апаратах досягнуто ефекту вирівнювання швидкостей в каналах і зменшенню площі поверхні теплопередачі апарату. Наведено можливість використання зайвого тепла нафтопереробного заводу для опалення та гарячого водопостачання з проектуванням двадцятьох індивідуальних теплових пунктів з нерозбірними теплообмінниками.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in Specialty 05.17.08 – "Processes and equipment of chemical technology". – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. The work is focused on solving the actual scientific and applied problem of the heat transfer intensification in plate heat exchangers of welded design for special applications, namely the heat recovery of flowsheets in refineries and chemical plants. The work suggests the new approaches towards estimation of heat and hydraulic behavior inside channels of plate heat exchangers with welded sealing. The proposed approach is based on the heat and momentum transfer analogy, and is applicable for corrugated plates of square and round shape. The semi-empirical correlation determining the heat transfer in the channel of plate heat exchangers, which enables to take into account the influence of the Prandtl number, is developed. A physical-and-mathematical model of fouling deposition during the time in welded plate heat exchangers is proposed based on the "threshold" fouling model concept, which allow the thermal resistance caused by fouling deposition to be predicted in time for different velocities of the flow and temperatures of eat carriers. The possible application conditions for crude oil pre-heat train are considered and welded plate heat exchangers of two types with minimal heat transfer surface area were designed for each operation position. The modification of shell-and-plate heat exchangers was proposed, applying the plates with different cross-section area of cold and hot channels, which can be used for the conditions when the flow rates for the heat carriers differs significantly. The case study of the waste heat utilization from refinery is considered. The utilization of the waste low-grade heat for the district heating and hot tap water supply is proposed, with the design of twenty individual heat sub-stations for each household using the welded plate heat exchangers.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08 – процеси та обладнання хімічної технології. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2018 р. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі підвищення інтенсифікації процесу теплопередачі в пластинчастих теплообмінних апаратах спеціальної нерозбірної конструкції, які можуть використовуватися для рекуперації тепла нафтохімічних підприємств. Подальшого розвитку, на основі аналогії переносу тепла та імпульсу, отримав підхід щодо прогнозування теплових та гідравлічних процесів у пластинчастих теплообмінних апаратах нерозбірної конструкції зі спеціально гофрованими квадратними та заокругленими пластинами. Отримано напівемпіричну залежність для визначення тепловіддачі в каналах пластинчастих теплообмінних апаратів з урахуванням збільшення площі поверхні за рахунок гофрування та врахуванням впливу числа Прандтля. Запропоновано фізико-математичну модель, яка базується на концепції "граничного забруднення" та дозволяє встановити термічний опір забруднень поверхні теплопередачі залежно від часу для різних швидкостей потоку і температури поверхні. Розглянуто можливість застосування і виконано порівняльний аналіз двох типів нерозбірних пластинчастих теплообмінних апаратів на позиціях підігріву сирої нафти. Встановлено, що за рахунок використання пластин з різною висотою гофрування по холодній та гарячій стороні в кожухо-пластинчастих теплообмінних апаратах досягнуто ефекту вирівнювання швидкостей в каналах і зменшенню площі поверхні теплопередачі апарату. Наведено можливість використання зайвого тепла нафтопереробного заводу для опалення та гарячого водопостачання з проектуванням двадцятьох індивідуальних теплових пунктів з нерозбірними теплообмінниками.
Thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences in Specialty 05.17.08 – "Processes and equipment of chemical technology". – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. The work is focused on solving the actual scientific and applied problem of the heat transfer intensification in plate heat exchangers of welded design for special applications, namely the heat recovery of flowsheets in refineries and chemical plants. The work suggests the new approaches towards estimation of heat and hydraulic behavior inside channels of plate heat exchangers with welded sealing. The proposed approach is based on the heat and momentum transfer analogy, and is applicable for corrugated plates of square and round shape. The semi-empirical correlation determining the heat transfer in the channel of plate heat exchangers, which enables to take into account the influence of the Prandtl number, is developed. A physical-and-mathematical model of fouling deposition during the time in welded plate heat exchangers is proposed based on the "threshold" fouling model concept, which allow the thermal resistance caused by fouling deposition to be predicted in time for different velocities of the flow and temperatures of eat carriers. The possible application conditions for crude oil pre-heat train are considered and welded plate heat exchangers of two types with minimal heat transfer surface area were designed for each operation position. The modification of shell-and-plate heat exchangers was proposed, applying the plates with different cross-section area of cold and hot channels, which can be used for the conditions when the flow rates for the heat carriers differs significantly. The case study of the waste heat utilization from refinery is considered. The utilization of the waste low-grade heat for the district heating and hot tap water supply is proposed, with the design of twenty individual heat sub-stations for each household using the welded plate heat exchangers.

The mathematical model of the formation and initial velocities to study the movement of molten metal in the crucible of technology, creation of initial and boundary conditions needed to restore the working surfaces of rolling railway wagon and locomotive wheels, namely its capacity.
Розроблено математичну модель визначення та формування початкових швидкостей руху розплавленого металу в технологічному тигелі, створення початкових і граничних умов необхідних для відновлення робочих поверхонь кочення залізничних вагонних та локомотивних коліс, а саме його нарощування.

ЗМІСТ ВСТУП РОЗДІЛ 1. СУЧАСНИЙ СТАН ПИТАННЯ ОЦІНКИ ТРИБОТЕХНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФРИКЦІЙНОГО КОНТАКТУ З УРАХУВАННЯМ ЕНЕРГЕТИЧНИХ, РЕОЛОГІЧНИХ І СТРУКТУРНО–ФАЗОВИХ ПАРАМЕТРІВ 1.1. Механізми зношування зубчастих передач по профілю зуб'їв 1.2. Фактори, що впливають на силу тертя при граничному режимі мащення 1.3. Механізми утворення вторинних структур, які характеризуються ефективними протизношувальними властивостями 1.4. Триботехнічні та реологічні властивості граничних змащувальних шарів 1.5. Вплив деформаційних процесів і структурно-фазових перетворень на зносостійкість контактних поверхонь 1.6. Вплив дотичних напружень зсуву при терті на зносостійкість контактних поверхонь 1.7. Енергетичні аспекти руйнування поверхневих шарів елементів трибоспряжень при терті Висновки до розділу 1. Обгрунтування наукового напряму досліджень РОЗДІЛ 2. МЕТОДОЛОГІЯ ОЦІНКИ ТРИБОТЕХНІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФРИКЦІЙНОГО КОНТАКТУ В НЕСТАЛИХ УМОВАХ РОБОТИ 2.1. Загальні аспекти вибору методик трибологічних досліджень і моделювання процесів тертя 2.2. Програмно–апаратний комплекс (ПАК) для оцінки триботехнічних характеристик трибоелементів 2.2.1. Методика визначення триботехнічних характеристик вузла тертя 2.2.2. Методика оцінки температурно–механічної стійкості граничних плівок мастильного матеріалу в критичних режимах тертя 2.2.3. Методика оцінки величини енергії активації руйнування поверхневих та приповерхневих шарів металу 2.3. Методика визначення послідовного зносу субшарів трибологічного шару 2.4. Методика встановлення функціональних взаємозв'язків трибопроцесів для пар тертя з локальним контактом 2.5. Методика прогнозування триботехнічних характеристик пари тертя верхнє компресійне кільце – гільза циліндра ДВЗ залежно від робочого процесу 2.5.1. Розрахунок товщини мастильного шару між першим компресійним кільцем та гільзою циліндра при робочому процесі двигуна внутрішнього згоряння 2.5.2. Вплив параметрів робочого процесу двигуна внутрішнього згоряння на інтенсивність зношування гільзи циліндра Висновки до розділу 2 РОЗДІЛ 3. ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК ЗМАЩУВАЛЬНИХ, РЕОЛОГІЧНИХ ТА АНТИФРИКЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ 3.1. Оцінка ефективності припрацювання пар тертя в нестаціонарних умовах роботи 3.1.1. Оцінки кінцевого терміну припрацювання контактних поверхонь за кінетикою зміни триботехнічних показників контакту 3.1.2. Оцінка ефективності мащення мінеральних та синтетичних олив залежно від температури та контактного навантаження 3.1.3. Кінетика зміни реологічних та антифрикційних показників базових олив при припрацюванні 3.2. Вплив навантаження на триботехнічні показники контакту 3.2.1. Роль товщини мастильного шару в прояві антифрикційних властивостей олив за умов чистого кочення 3.2.2. Оцінка енергоємності контакту при структуризації граничних шарів мастильного матеріалу 3.3. Реологічні властивості змащувальних шарів та енергоємність триботехнічної системи при змінних контактних напругах 3.3.1. Вплив напруг зсуву масляного шару на антифрикційні показники контакту 3.3.2. Кінетика зміни енергоємності контакту з позицій структурної пристосованості вторинних структур 3.4. Вплив природи граничних змащувальних шарів на адгезійну складову коефіцієнта тертя 3.4.1. Аналіз факторів, що впливають на реалізацію умов зовнішнього тертя 3.4.2. Зміна змащувальних, антифрикційних і реологічних властивостей трибосистеми в екстремальних умовах тертя 3.4.3. Аналіз антифрикційних властивостей трибоспряжень з позиції самоорганізації змащувальних граничних плівок Висновки до розділу 3 РОЗДІЛ 4. МЕХАНІЗМИ УТВОРЕННЯ ВТОРИННИХ СТРУКТУР ПРИ СТРУКТУРНІЙ ПРИСТОСОВАНОСТІ ТРИБОЕЛЕМЕНТІВ В ПРОЦЕСІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ 4.1. Структурно – енергетичні показники трибоконтакту в процесі утворення дисипативних структур 4.1.1. Напрямки структурної пристосованості елементів трибоспряжень при терті 4.1.2. Оцінка режиму мастильної дії з урахуванням гідродинамічної іта негідродинамічної складових товщини мастильного шару 4.1.3. Вплив проковзування на реологічні і антифрикційні властивості контакту 4.1.4. Вплив структури сталі на кінетику зміни енергетичного параметра при терті 4.2. Оцінка вплив змінного градієнта швидкості зсуву на реологічні і протизношувальні властивості контакту 4.2.1. Вплив ступеня проковзування контактних поверхонь на змащувальні і антифрикційні властивості олив 4.2.2. Механізми структурної пристосовуваності з позицій кінетики зміни енергетичних і реологічних властивостей контакту 4.2.3. Вплив механо–хімічних процесів при терті кочення з різною величиною проковзування на зносостійкість контактних поверхонь Висновки до розділу 4 РОЗДІЛ 5. КРИТЕРІЇ ОЦІНКИ ЗНОСОСТІЙКОСТІ КОНТАКТНИХ ПОВЕРХОНЬ В ДИНАМІЧНИХ УМОВАХ НАВАНТАЖЕННЯ 5.1. Вплив ступеня проковзування при коченні з ковзанням на зносостійкість контактних поверхонь в екстремальних умовах тертя 5.1.1. Оцінка впливу властивостей вторинних структур на знос елементів трибоспряжень 5.1.2. Вплив швидкості ковзання на характер розподілу мікротвердості поверхневих шарів металу по глибині 5.2. Методика прогнозування оптимальної структури поверхневих шарів в процесі експлуатації елементів трибоспряжень 5.3. Оцінка температурного чинника як основного критерію при схоплюванні контактних поверхонь 5.4. Вплив структурно–фазових перетворень в поверхневих шарах металу при терті на зносостійкість контактних поверхонь Висновки до розділу 5 РОЗДІЛ 6. МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЗНОШУВАННЯ ПАР ТЕРТЯ В НЕСТАЛИХ УМОВАХ РОБОТИ 6.1. Термо–кінетична модель оцінки довговічності контактних поверхонь на основі структурно–енергетичних параметрів фрикційного контакту 6.1.1. Оцінка активаційних параметрів області багатоциклової втоми 6.1.2. Оцінка активаційних параметрів дебрис–шару 6.2. Апробація методики оцінки триботехнічних властивостей контакту верхнє компресійне кільце – гільза циліндра двигуна внутрішнього згоряння 6.3. Моделювання оцінки величини максимальних дотичних напружень та глибини їх залягання залежно від триботехнічних характеристик контакту Висновки до розділу 6 РОЗДІЛ 7. ПІДВИЩЕННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ КОНТАКТНИХ ПОВЕРХОНЬ ШЛЯХОМ ЗАСТОСУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ПОВЕРХНЕВОГО ЗМІЦНЕННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ ПОВЕРХНЕВИХ ШАРІВ 7.1. Аналіз триботехнічних характеристик самофлюсуючих покриттів в умовах кочення з ковзанням при нестаціонарному навантаженні 7.1.1 Вплив товщини покриття самофлюсуючого порошку на триботехнічні властивості контакті 7.1.2. Механізми структурної пристосованості з позиції активації поверхневих шарів металу 7.2. Триботехнічні характеристики чавуну з покриттям зі сталі в мастильному середовищі при несталих режимах тертя 7.2.1. Оцінка роботоздатності покриттів з позицій змащувальних, реологічних і антифрикційних властивостей контакту 7.2.2. Вплив кінетики зміни питомої роботи тертя на протизношувальні властивості покриття при структурній пристосованості в умовах динамічного навантаження 7.3. Апробація методики оцінки температурної і механічної стійкості граничних плівок мастильного матеріалу на контактних поверхнях, зміцнених за методом термоциклічного іонного азотування Висновки до розділу 7 ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ДОДАТКИ
В дисертаційній роботі вирішувалась науково–технічна проблема управління процесами самоорганізації дисипативних структур, забезпечення мінімізації зносу і підвищення ресурсу пар тертя шляхом розробки методик оцінки і вибору мастильних матеріалів з урахуванням структурно-енергетичних і реологічних факторів, спрямованих на зменшення інтенсивності накопичення енергії руйнування контактних поверхонь та мастильного шару, створення градієнтності міцністних характеристик внаслідок локалізації деформаційних процесів в тонкому поверхневому шарі. Визначені закономірності структурної пристосованості для різних марок сталей та мастильних матеріалів різного експлуатаційного призначення, які полягають у зниженні питомої роботи тертя, зменшенні напруги зсуву мастильного шару і коефіцієнта тертя, збільшенні періоду напрацювання до прояву першого етапу знеміцнення поверхневих шарів металу, що забезпечує підвищення зносостійкості контактних поверхонь сталей в умовах кочення з проковзуванням 3 – 40%. Розроблена термо–кінетична модель оцінки довговічності контактних поверхонь на основі структурно–енергетичних параметрів в умовах змащування при несталих режимах роботи, яка включає методику оцінки активаційних характеристик матеріалів, що характеризують довговічність області багатоциклової втоми і області малоциклової втоми debris–шару. Розроблено математичну модель оцінки локалізації вектора максимальних дотичних напружень при переході трибосистеми від гідродинамічного до граничного режиму мащення. Встановлені залежності інтенсивності зношування трибоелементів від зміни енергоємності контакту при структурній пристосованості вторинних структур на основі оцінки температурної і механічної стійкості граничних плівок мастильного матеріалу і міцності матеріалу контактних поверхонь. Розроблений програмно–апаратний комплекс, програмне математичне забезпечення, способи і методики використовуються при проведенні наукових досліджень, виборі складу, структури та технологій нанесення зносостійких покриттів і удосконаленні мастильних матеріалів різного експлуатаційного призначення на підприємствах та установах України.