О закономерностях контактного взаимодействия поверхностей с регулярным микрорельефом (плоская задача)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматриваются плоские контактные задачи с ограниченной областью контакта для упругих тел, на поверхности которых нанесен регулярный микрорельеф (РМР). Предполагается, что для определения напряженно-деформированного состояния тел может быть использовано решение Фламана задачи о действии сосредоточенной нормальной силы на границе упругой полуплоскости. При моделировании контактного взаимодействия использована расчетная схема, в которой одно из тел считается жестким штампом, а второе – упругой полуплоскостью с приведенным модулем упругости. Рассмотрены однопараметрические семейства штампов с РМР, в качестве параметра которых выступает число микровыступов. Методом вычислительного эксперимента исследованы закономерности контактного взаимодействия штампов с РМР и упругой полуплоскости. На основе установленных закономерностей предложена методика приближенного расчета распределения нагрузок между элементами РМР, а также оценки контактного давления, размеров площадок фактического контакта и средних конечных зазоров на микровыступах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Бобылев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: abobylov@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. СПб.: СПб ГИТМО (ТУ), 2001. 264 с.
  2. Горячева И.Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука, 2001. 478 с.
  3. Горячева И.Г., Цуканов И.Ю. Развитие механики дискретного контакта с приложениями к исследованию фрикционного взаимодействия деформируемых тел (Обзор) // ПММ. 2020. Т. 84. Вып. 6. С. 757–789. https://doi.org/10.31857/S0032823520060053
  4. Goryacheva I.G., Tsukanov I.Y. Analysis of elastic normal contact of surfaces with regular microgeometry based on the localization principle // Front. Mech. Eng. 2020. V. 6. Article 45. https://doi.org/10.3389/fmech.2020.00045
  5. Цуканов И.Ю. К вопросу о контакте волнистого цилиндра и упругой полуплоскости // ПММ. 2022. Т. 86. Вып. 5. С. 685–694. https://doi.org/10.31857/S0032823522050125
  6. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989. 510 с.
  7. Бобылев А.А. Применение метода сопряженных градиентов к решению задач дискретного контакта для упругой полуплоскости // Изв. РАН. МТТ. 2022. № 2. С. 135–153. https://doi.org/10.31857/S0572329922020052
  8. Бобылев А.А. Алгоритм решения задач дискретного контакта для упругой полосы // ПММ. 2022. Т. 86. Вып. 3. С. 404–423. https://doi.org/10.31857/S0032823522030031
  9. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. 708 с.
  10. Бобылев А.А. О положительной определенности оператора Пуанкаре-Стеклова для упругой полуплоскости // Вест. Моск. ун-та. Сер. 1. Матем. Механ. 2021. № 6. С. 34–40.
  11. Бобылев А.А. Задача одностороннего дискретного контакта для функционально-градиентной упругой полосы // Вест. Моск. ун-та. Сер. 1. Матем. Механ. 2024. № 2. С. 58–69. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9368-1-65-2-8
  12. Бобылев А.А. Алгоритм решения задач одностороннего дискретного контакта для многослойной упругой полосы // Прикл. мех. и техн. физ. 2024. Т. 65. № 2. С. 230–242. https://doi.org/10.15372/PMTF202315415
  13. Бобылев А.А. Алгоритм решения задач дискретного контакта для упругого слоя // Изв. РАН. МТТ. 2023. № 2. С. 70–89. https://doi.org/10.31857/S0572329922100129

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Профили базового штампа П7b (a) и микровыступов штампов семейства П7s (б).

Скачать (141KB)
3. Рис. 2. Профили штампов П7(16) (a) и П7(64) (б).

Скачать (233KB)
4. Рис. 3. Зависимость относительной величины площади фактического контакта штампа от параметра внешней нагрузки s = L1Q( f ) (номера кривых соответствуют номерам штампов Пn(Q)).

Скачать (446KB)
5. Рис. 4. Зависимость осадки штампа от параметра внешней нагрузки dy = L2Q( f ) (номера кривых соответствуют номерам штампов Пn(Q)).

Скачать (445KB)
6. Рис. 5. Зависимость угла поворота штампа от параметра внешней нагрузки jz = L3Q( f ) (номера кривых соответствуют номерам штампов Пn(Q)).

Скачать (205KB)

© Российская академия наук, 2025