Введение
Глава I. Аналитический обзор литературы. 8
1.1. Использование АКМ в промышленности. 8
1.1.1. Автомобилестроение. 8
1.1.2. Сварка АКМ с использованием триботехнологий. 10
1.2. Существующие физические модели для описания процесса трения . 25
1.2.1. Дискретное контактирование. 25
1.2.2. Фрикционный контакт. Контактное взаимодействие твердых тел (кинематическая модель). 27
1.2.3. Тепловая модель. 28
1.3. Современные подходы к описанию процессов трения и изнашивания. 33
1.3.1. Моделирование изнашивания. 3 4
1.3.2. Модель структуры композита и ее изнашивания во фрикционном контакте по Аксену и Хатчингсу. 37
1.3.3. Изнашивание как феномен самоорганизации. 38
1.3.4. Структурные изменения и недостаточность уравнения диффузии в качестве базовой информационной модели процесса. 46
1.4. Выводы и задачи исследования. 48
Глава II. Исследование структурной перестройки поверхностного слоя трибосистемы АКМ-контртело 50
2.1. Материалы и методы исследования. 50
2.1.1. Материалы. 50
2.1.2. Особенности формирования АКМ. 50
2.1.3. Методы исследования. 51
2.2. Исследование изменений структуры на поверхности трения АКМ . 53
2.2.1. Самоорганизующиеся структуры в поверхностном слое вентилируемого тормозного диска из АКМ, испытанного на стенде в паре с колодкой ТИИР206. 53
2.2.2. Изменение размеров и формы частиц SiC и Si в поверхностном слое при трении. 57
2.2.3. Локальные неравновесные фазовые переходы у поверхности трения. 59
2.3. Выводы по главе 2. 65
Глава III. Синергетический подход - основа моделирования динамических систем и процессов в новых триботехнологиях . 66
3.1. Базовое уравнение статистической теории активных сред. 66
3.1.1. Синергетика - наука об открытых системах. 67
3.1.2. Об общей структуре процессов эволюции. 68
3.1.3. Термодинамические условия эволюции и критерий самоорганизации. 71
3.2. Феноменологические модели самоорганизующихся динамических систем, основанные на синергетическом подходе . 74
3.2.1. Модель «черный ящик». 75
3.2.2. Модель системы с обратной связью. 75
3.2.3. Модель системы с обратной связью по Мандельброту. 76
3.2.4. Модель роста популяции Ферхюльста. 77
3.2.5. Критические точки трибосистемы как пороговые состояния процессов и механизмов изнашивания. 82
3.3. Физическая модель зарождения и эволюции самоорганизующихся структур в поверхностном слое и обобщенные представления об условиях формирования динамического объекта в АКМ. 87
3.4. Выводы по главе 3. 93
Глава IV. Моделирование изнашивания как динамического процесса Ферхюльста . 94
4.1. Трибологические характеристики и изнашивание пары АКМ-ФПМ233. Деградация или самоорганизация? 96
4.2. Анализ распределения энергетических затрат в процессе трения . 101
4.3. Моделирование состояния активной среды при переходе к самоорганизации. Определение управляющего параметра по экспериментальным данным. 110
4.4. Выводы по главе 4. 119
Глава V. Использование самоорганизующихся процессов для формирования неразъемного соединения сваркой трением. 120
5.1. Оптимизация процесса сварки трением - задача управления изнашиванием. 121
5.1.1. Выбор формы инструмента. 122
5.1.2. Исследование микроструктуры неразъемного соединения. 125
5.3. Выводы по главе 5. 129
Выводы по диссертации. 130
Литература. 133
