Закономерности формирования структуры приповерхностных слоев трибосопряжений в связи с повышением их работоспособности на основе динамической адаптации к условиям эксплуатации

• Автор: Поляков, Сергей Андреевич
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 344 с. : ил.

1.1. Процессы динамической адаптации при трении и их использование для повышения качества работы

трибосопряжений.

1.2. Развнгие триботехники в области нанотехнологических задач

1.3. Поверхность и ес роль в возникновении наноэффектов

и нанообъектов

1.4. Создание и модифицирование смазочных материалов

с помощью нанотехнологий

1.5. Проблемы моделирования процессов самоорганизации

при трении
Выводы

Глава 2. Методы описания и моделирования процессов динамической

адаптации трибосопряжений к внешним воздействиям
2.1. Основные положения для разработки методов описания трибосистем с помощью аппарата неравновесной термодинамики .
2.2. Механизмы эволюции структуры приповерхностных
слоев трибосистем.
2.3. Кинетика разрушения приповерхностных слоев при трении
как физическая основа процесса изнашивания
2.4. Модели макроскопических процессов релаксации напряжений
в приповерхностных слоях при трении.
2.5. Описание процессов наноструктурной самоорганизации
при достижении динамической адаптации в условиях зрения
2.6. Модели наноструктурной самоорганизации приповерхностных слоев трибосистем на основе орегонатора для различных методов достижения их динамической адаптации.
Выводы и результаты.
Глава 3. Методические основы выбора объектов исследования, проведения экспериментальных исследований и
триботехнических испытаний.
3.1. Методические основы выбора объектов исследования.
3.1.1. Выбор объектов исследований для моделирования
механизмов эволюции трибосистем
3.1.2. Выбор объектов исследований, посредством которых возможно достижение динамической адаптации
в эксплуатационных условиях
3.2. Основные физические методы исследования приповерхностных
слоев материалов и покрытий.
3.2.1.Общие основы исследования поверхности
физическими мегодами.
3.2.2. Методы физического анализа, использованные в данной
работе.
3.2.3. Методы контактного исследования поверхностей трения, включая методы измерения износа и оценки
сопутствующих эффектов.
3.3. Методы и средства триботехиических испытаний.
3.3.1. Анализ методик ускоренных испытаний и определение основного направления триботехнических экспериментов .
3.3.2. Основные факторы триботехничской работоспособности материалов
3.3.3. Кинетические свойства трибосистемы и приработочные показатели работоспособности
3.3.4. Показатели несущей способности и принципы
ее формирования
3.3.5. Проведение испытаний, конструктивные факторы испытаний, возможность моделирования эксплуатационных условий и мстодикометрологическое обеспечение
испы ганий.
3.3.6. Методические основы исследования поведения трибосопряжений в эксплуатации
Выводы и результаты.
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований процессов упрочнения, релаксации и деструкции в приповерхностных слоях
трибосопряжений и их анализ.
4.1. Результаты экспериментальных исследований хемомеханического и механохимического эффектов методом анализа регрессионного уравнения при планировании эксперимента.
4.2. Анализ и интерпретация экспериментальных данных
по диффузионнодислокационным механизмам эволюции напряженного состояния
4.3. Результаты экспериментальных исследований процессов
деструкции в приповерхностных слоях трибосопряжений
4.4. Макроскопические процессы релаксации в ходе приработки
Заключение и выводы.
Глава 5. Результаты экспериментальных исследований процессов самоорганизации и динамической адаптации при трении, их анализ и интерпретация.
5.1. Результаты экспериментальных исследований динамической адаптации к условиям эксплуатации для традиционных
материалов трибосопряжений
5.2. Результаты экспериментальных исследований динамической адаптации к условиям эксплуатации для вновь разработанных модифицированных смазочных композиций
в лабораторных условиях.
5.3. Результаты экспериментальных исследований динамической адаптации трибосопряжений, содержащих наномодифицированный противоизносный состав в условиях стендовых и эксплуатационных испытаний
Основные результаты и выводы
Литература


При этом зависимость ЛГ является частным случаем зависимости от градиента химического потенциала Таким образом, можно утверждать, что наличие второго минимума на графике Г в области, где отсутствуют гидродинамические эффекты, является признаком закритичсской асимптотической устойчивости и обусловлено возникновением отрицательной обратной связи, стабилизирующей систему в неравновесных условиях. Отметим, чго определение области второго минимума и должно составлять основной предмет исследования трибосистем на работоспособность. ГОСТ . Эволюционные свойства трибосистем являются основными характеристиками их
функционирования как в переходных, так и в стационарных режимах внешних воздействий. Для переходных режимов, например дзя приработки, этот вывод вытекает из самого определения эволюционных свойств, т. Что касается стационарных режимов, то в них поведение трибосистсмы определяется характером ее эволюции па предшествующем переходном режиме, возникающем на начальном этапе реализации любого режима. Сказанное относится в первую очередь к гетерогенным трибосистемам, т. В отличие от гетерогенных систем гомогенные трибосистемы функционируют без существенных взаимодействий на границах раздела фаз, например, в условиях гидродинамических режимов. Гомогенные трибосистсмы в дальнейшем не рассматриваются. Понятие механизма эволюции необходимо для классификации тг ранжирования внутренних причин качественных изменений в трибосистеме. Исходя из этого, при рассмотрении того или иного механизма эволюции необходимо в первую очередь исследовать физический характер взаимодействия элементов трибосистемы, т. Подобным основным механизмом эволюции считался процесс формирования микрогеометрии трущихся поверхностей 5. Однако, как известно, при одних и тех же внешних условиях разные сочетания конструкционных и смазочных материалов приводят к принципиально различным типам микрогеометрий поверхностей. Это лишь подчеркивает необходимость исследования собственно физических процессов. При трении к таковым относятся пластическая деформация, диффузия, адсорбция, растворение и т. Для описания столь широкого круга процессов единым математическим языком необходимо привлечение математического аппарата термодинамики необратимых процессов 9,1,6. В термодинамике необратимых процессов причинноследственные связи должны устанавливаться между термодинамическими силами X, играющими роль действующих факторов, и термодинамическими потоками играющими роль результирующих, выходных параметров, как это отмечалось в предыдущем разделе. V у0 схр Е ДсткТ, 2. Е энергия активации Лст градиент напряжений к постоянная Больцмана Т температура, у0 предэкспоненциальный множитель. Выявление, описание и ранжирование подобных механизмов эволюции позволит определить факторы, варьирование которых даст возможность направленно оптимизировать трибосистему. Выбор для математического описания механизма эволюции таких параметров, как термодинамические силы и термодинамические потоки, вызван самой природой физической эволюции системы. Дело в том, что для описания эволюционных, т. Его математическая формулировка основана на аппарате термодинамики необратимых процессов и включает выражения для термодинамических сил и термодинамических потоков. Вывод критерия эволюции основан на концепции локальноравновесного описания системы 6,6, которое возможно при соблюдении критерия 1д 1г. Выбирая локальные объемы с размерами, меньшими 1Д, составляя для них обобщешгые уравнения Гиббса , и суммируя алгебраически эти уравнения, приняв, в соответствии с работой 7, приближенное допущение об их аддитивном вкладе в макроекопичеекое распределение, можно получить выражение для полного дифференциала энтропии, а также и производства энтропии. Последняя величина и определяет характер протекания в системе необратимых процессов. Примеры получения развернугых выражений для производства энтропии 9 в гетерогенных трнбоснстс. В обобщенном виде величину 0 можно выразить через произведение термодинамических сил и термодинамических потоков 6 в ЕЛХ , 2. Л кцсН термодинамический поток X термодинамическая сила.