Введение
Глава 1. Современные представления о фрикционном взаимодействии в упругопластической области 13
1.1 Контактное взаимодействие в упругопластической области 13
1.1.1 Модель реальной поверхности 13
1.1.2 Характер контактного взаимодействия шероховатых поверхностей 14
1.1.3 Теории решения задач упругопластического взаимодействия 17
1.1.4 Критическая сила и глубина внедрения 20
1.1.5 Фактическая площадь контакта
1.2 Фрикционное взаимодействие металлов и ТСП 24
1.3 Взаимодействие твёрдых тел при скольжении 27
1.4 Выводы 30
Глава 2. Описание методов исследования 31
2.1 Закономерности упругопластического контакта единичной неровности 31
2.1.1 Критические параметры при внедрении жёсткой сферы в деформируемое полупространство 31
2.1.2 Контакт единичной неровности с учётом выпучивания 33
2.1.3 Особенности внедрения выступа в полупространство с ТСП 34
2.1.4 Влияние степени нагружения на механизм изнашивания 36
2.2 Использование численных методов для определения фрикционных характеристик 38
2.2.1 Метод конечных элементов 38
2.2.2 Реализация МКЭ в используемом программном комплексе 40
2.2.2.1 Общие положения 40
2.2.2.2 Методы решения нелинейных задач 42
2.2.2.3 Моделирование трения в контактных задачах
2.2.3 Создание расчётной модели 45
2.2.4 Проверка работоспособности РМ 51
Глава 3. Результаты исследования характеристик фрикционного взаимодействия МКЭ 54
3.1 Обоснование выбора критической силы 54
3.1.1 Зарождение и развитие пластических деформаций в сплошном материале 54
3.1.2 Упругопластическое деформирование при наличии трения 60
3.1.3 Критические нагрузки для ТСП 64
3.2 Фактическая площадь контакта единичного индентора 71
3.2.1 Изменение площадки контакта за счёт выпучивания 71
3.2.2 Получение аппроксимирующих зависимостей для коэффициента а 76
3.2.3 Влияние трения на фактическую площадь контакта 80
3.3 Основные зависимости для расчёта контактного взаимодействия единичного выступа с ТСП 82
3.4 Результаты исследования коэффициента трения
3.4.1 Деформационная составляющая трения 87
3.4.2 Взаимное влияние составляющих коэффициента трения на его результирующее значение 91
3.5 Экспериментальное подтверждение полученных результатов 92
3.6 Выводы 95
Глава 4. Расчёт параметров фрикционного взаимодействия шероховатой поверхности с ТСП 97
4.1 Моделирование фрикционного взаимодействия шероховатой поверхности с ТСП 97
4.1.1 Геометрическая модель шероховатой поверхности 97
4.1.2 Основные соотношения, используемые для расчёта параметров фрикционного взаимодействия шероховатой поверхности с ТСП 98
4.1.3 Структура расчёта 99
4.2. Программа для расчёта параметров фрикционного взаимодействия шероховатой поверхности с ТСП 101
4.2.1 Общие положения 101
4.2.2 Алгоритм расчёта 104
4.2.3 Проверка адекватности программы, сопоставление численных, аналитических и экспериментальных результатов 109
4.3 Некоторые результаты расчётов 116
4.3.1 Влияние выпучивания на характеристики трибосопряжения 116
4.3.2 Определение минимума коэффициента трения 119
4.4 Выводы 123
Основные результаты работы и выводы 124
Список литературы
