Моделирование формоизменения тел в сопряжениях при больших износах

• Автор: Мезрин, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Определение локального закона изнашивания на базе эксперимента на трение и износ по схеме пальчик—диск
1.1 Постановка задачи
1.2 Метод расчета параметров локального закона изнашивания
1.3 Апробация метода
1.4 Оценка погрешности приближенных методов
1.5 Заключение
Глава 2. Разработка метода расчёта изнашивания цилиндрических тел согласованной формы
2.1 Постановка и алгоритм решения задачи
2.2. Решение контактной задачи
2.3 Расчёт износа вала и втулки, зазора и эффективного радиуса втулки
2.4 Анализ численных результатов
2.5 Влияние начального зазора на эволюцию контактных характеристик
2.6 Решение контактной задачи с помощью модели Винклера
2.7 Заключение
Глава 3. Экстраполяция изношенных профилей в стационарном режиме изнашивания (прогнозирование износа)
3.1 Введение
3.2. Экстраполяция изношенных профилей (прогнозирование износа)
3.3. Коэффициент формоизменения
3.4. Зависимость КФ от формы разности двух профилей
3.5. Условия выбора базисной нары профилей
3.6. Минимизация обточки
3.7 Заключение
Основные результаты работы

Приложение. Общая схема и принципы трибодинамического моделирования в системе колесо-рельс
4.1 Введение
4.2 Блок "Входные данные"
4.3 Блок "Параметры взаимодействия экипажа и пути"
4.5 Блок "Расчёт износа и накопление статистики"
4.6 Некоторые результаты трибодинамического моделирования
Литература

Введение
Изнашивание тел в трибосопряжениях— сложный процесс, требующий решения ряда связанных между собой задач: контактной задачи, определения параметров закона.изнашивания, решения задачи кинетики изнашивания; а в определённых случаях - и задач динамики. При- этом важным является выделение для каждого случая основных параметров и закономерностей, определяющих процесс изнашивания.
Определяющим фактором в подобного рода задачах является то обстоятельство, что величина износа в подавляющем большинстве случаев существенно превышает характерные, длянормальной работы сопряжения упругие деформации. Поэтому при моделировании! этого процесса: необходимо учитывать изменение формы, взаимодействующих тел при изнашивании, что во многих случаях требует пошагового алгоритма решения задани и применения численных методов.
Данная работа посвящена решению- этой комплексной: задачи для условий; сухого трения или близких к сухому, что актуально для1 многих технических- приложений.
Решению контактной задачи, в частности в условиях качения и приложенной нагрузки, посвящено множество работ у нас и за рубежом. В первую- очередь стоит отметить достижения Дж. Калкера [60], Р: В. Гольдштейна* и А. А. Спектора [7], решивших проблемы распределения, контактных давлений, нахождения области контакта и размеров- зон сцепления и проскальзывания на ней,, причём их методы и подходы в принципе позволяли использовать - полученные решения при исследовании более сложных задач* (связанных с динамикой), а так же К. Джонсона [14], сведшего воедино; практически все результаты касательно проблем контактной механики и дополнившего их важными: результатами, в частности, диаграммами упругопластической приспособляемости.
В рамках контактной задачи следует отметить труды Г.Герца [54],
решение которого для тел соответствующей формы и по сей день является

ооороты вала
Рис. 2.5а, зависимость эффективного радиуса втулки (1) и полуугла контакта (2) от числа оборотов вала для случая 1) К0=0, Кі-10'16.
ЭОдй0

угол, рад
Рис. 2.56, Случай 1) Ко=0, К/=10'16. Распределение давления в зоне контакт в начале (1), после 90 оборотов (2) и после 1000 оборотов (3). Полуугол контакта составил, соответственно, 0.58,1.0 и 1.42 рад.