Введение
1. Современное представление о контактном и фрикционном взаимодействии шероховатых поверхностей 10
1.1 Методы исследования контактного взаимодействия шероховатых поверхностей 10
1.2. Фрикционные свойства дискретного контакта 17
1.3. Компьютерное моделирование дискретного фрикционного контакта 25
2. Описание математической модели разработанной для реализации программы трёхмерного моделирования шероховатых поверхностей 35
2.1. Моделирование топографии шероховатой поверхности 35
2.2.1. Основные правила построения шероховатой поверхности 35
2.2.2. Входные данные 37
2.2.3. Описание генерации выступа 38
2.2.4. Распределение неровностей по поверхности
2.2. Реализация процессов контактного взаимодействия 42
2.3. Расчёт фрикционного взаимодействия и износа 48
3. Программная реализация системы трёхмерного компьютерного моделирования функциональных свойств трибосопряжений с полным или частичным антифрикционным покрытием 52
3.1 Выбор программного средства для реализации проекта 52
3.1.1. Рассмотрение различных языков программирования 52
3.1.2. Обоснование выбора С# для решения поставленной задачи 56
3.1.3. Рассмотрение концепция имитационного компьютерного моделирования 58
3.2. Описание общей концепции программы 65
3.3. Реализация программного приложения
3.3.1. Моделирование микрогеометрии шероховатой поверхности 68
3.3.2. Алгоритмизация процессов контакта 70
3.3.3. Алгоритмизация фрикционного взаимодействия шероховатых поверхностей 73
3.4. Описание созданного интерфейса программного средства 76
4. Результаты работы созданного программного приложения 79
4.1. Микротопография поверхности 79
4.1.1. Аналитическая проверка 81
4.1.2. Оценка микротопографии реальных поверхностей 85
4.1.3. Методика проведения экспериментов 86
4.1.4. Моделирование микротопографии по полученным входным данным 88
4.1.5. Сопоставление результатов 92
4.2. Контактное взаимодействие 95
4.2.1. Результаты моделирования сближения шероховатых образцов с образцами имеющими твёрдосмазочное покрытие 96
4.2.2. Эксперименты по сближению шероховатых образцов с образцами без 4.2.3.Моделирование и экспериментальные данные по фактической площади контакта 101
4.3. Фрикционное взаимодействие 103
4.3.1. Торцевая машина трения для триботехнических испытаний антифрикционного покрытия при повышенных нагрузках 105
4.3.2. Методика проведение экспериментов 107
4.3.3. Моделирование силы трения металлов без антифрикционного покрытия. 110
4.3.4. Влияние контактных давлений на статический коэффициент трения и
интенсивность изнашивания антифрикционных покрытий 111
Заключение 116
Список литературы 118
