Дудкин И.В.   Шилько Е.В.   Попов В.Л.   Димаки А.В.  

Изучение влияния механических характеристик материала на режим адгезионного износа в парах трения

Докладчик: Дудкин И.В.

Адгезионный износ является важной и малоисследованной  областью механики. Этот вид износа возникает при контактном взаимодействии тел, имеющих одинаковые или близкие механические, в частности, прочностные характеристики. При адгезионном износе возможен перенос материала с поверхности одного тела на поверхность другого. Рабинович в своей ставшей классической работе высказал предположение, что режим адгезионного износа зависит от таких характеристик материала, как модуль упругости, твердость и удельная поверхностная энергия. Более глубокое исследование провели научные группы J.-F. Molinari и L. Pastewka, которые показали, что эволюция адгезионного износа может развиваться двумя принципиальными путями: 1) образование и рост частиц износа или 2) пластическая деформация микроконтактов, сопровождающаяся сглаживанием неровностей. Однако в указанных работах для моделирования шероховатости наноскопического масштаба использовались методы молекулярной динамики. Особенностью данного размерного интервала является относительно большая величина диапазона притяжения применяемого потенциала межатомного взаимодействия в сравнении с размером шероховатости. Поэтому актуальным является понять, насколько универсальны и независимы от параметров взаимодействия режимы износа, формализованные Рабиновичем и подтвержденные численно в работах научных групп J.-F. Molinari и L. Pastewka.
Исследование проводилось путем компьютерного моедлирования методом дискретных элементов с применением модели адгезионного взаимодействия контактных поверхностей материалов с упруго-пластическими свойствами (модель Дагдейла). Было проведено численное изучение факторов, определяющих режим адгезионного износа при тангенциальном взаимодействии шероховатостей. Показано, в частности, что при увеличении адгезионной силы режим адгезионного износа систематически изменяется от отрыва шероховатостей к их постепенному стачиванию. Показаны интервалы значений механических характеристик, при которых существующие аналитические оценки обеспечивают достоверный прогноз доминирующего механизма адгезионного износа.


К списку докладов