Modeliranje kontaktnega utrujanja strojnih delov : doktorska disertacija
Šraml, Matjaž
Kontaktno utrujanje je fenomen, ki ima velik praktičen pomen v inženirskih aplikacijah, kjer imamo opravka s koncentriranimi kontaktnimi obremenitvami, kot je to v primeru zobniških dvojic, sistema ...kolo/tirnica in kotalnih ležajev. Koristna življenjska doba je v teh primerih največkrat močno povezana s poškodbami, ki so posledica kontaktnega utrujanja. V predloženi doktorski disertaciji je predstavljen nov model za določitev števila obremenitvenih ciklov iniciacije utrujenostnih razpok pri kontaktni obremenitvi. Model temelji na mehaniki kontinuuma, izpeljan pa je na osnovi karakterističnih materialnih parametrov utrujanja in kriteriju kritične ravnine. Model zajema obravnavo visokega števila utrujenostnih obremenitvenih ciklov, pri čemer je čas, ko se utrujenostna razpoka inicira, dominanten v primerjavi s celotno življenjsko dobo. Za opis modela iniciacije utrujenostnih razpok, pri ciklični kontaktni obremenitvi, sta uporabljena osnovna fizikalno-matematična modela, in sicer: a) mikro-nivo: fenomen utrujanja obravnavamo na nivoju teorije dislokacij; b) makro-nivo: osnovan na mehaniki kontinuuma, pri čemer smo napetostno-deformacijsko stanje določili s pomočjo metode končnih elementov (MKE). Na osnovi kontaktne napetostne analize, s prirejenimi Hertzovimi robnimi pogoji je določen obremenitveni cikel za posamezno opazovano materialno točko v kontaktnem področju. S tem smo dosegli realen popis ciklične obremenitve v domeni časa. Glede na dejstvo, da ima velik vpliv na proces kontaktnega utrujanja hrapavost kontaktne površine oziroma trenje, je bil analiziran vpliv trenja na potek obremenitvenega cikla in tudi na proces utrujanja materiala. Oblike obremenitvenih ciklov in njihove karakteristične vrednosti pri statičnem izračunu kontaktnih napetosti so odločilnega pomena za nadaljnjo kontaktno napetostno analizo. Ti rezultati, skupaj z Dang Vanovim kriterijem kritične utrujenostne ravnine, ki je kombinacija največjih strižnih in hidrostatičnih napetosti (nateznih oz. tlačnih), predstavljajo osnovo za določitev mesta in števila obremenitvenih ciklov, potrebnih za nastanek utrujenostnih poskodb. S kriterijem kritične ravnine določimo mesto iniciacije utrujanja pri enem prehodu kontaktne obremenitve, ob upoštevani elastični ustalitvi materialnega modela. Uporabnost na novo predlaganega modela je prikazana na tipičnem primeru kontaktnega utrujanja strojnih delov, in sicer zobnikov. Splošno izpeljani model kontaktnega utrujanja je bilo potrebno za omenjeno aplikacijo ustrezno prirediti, saj zahtevnosti obravnavane problematike kontaktnega utrujanja zobnih bokov v splošnem modelu ni bilo mogoče v celoti zajeti. Tako je bilo potrebno najprej določiti obremenitveni cikel pri ubiranju zobniške dvojice. V karakterističnih ubirnih točkah smo z nadomestnimi modeli dveh valjev, določili Hertzove robne pogoje in zajeli vpliv specifičnega drsenja na ubirnici z ustreznim koeficientom trenja. Prav tako je določen čas trajanja obremenitvenega cikla obravnavanega zobniškega para. Na osnovi določenega obremenitvenega cikla ubiranja zobniške dvojice je izvedena analiza kontaktnega utrujanja, pri čemer je bil raziskan tudi vpliv vrste in kvalitete obdelave kontaktne površine, ki smo ga v numeričnem preračunu zajeli z ustreznim parametrom meje utrujanja materiala. Rezultati kažejo zelo dobro ujemanje z dosedaj objavljenimi izsledki (literatura), s čimer smo dosegli glavni namen teze, tako iz vidika znanstveno-raziskovalnega dela, kakor tudi prispevka k teoriji in praksi, namreč relativna enostavnost modela, široko uporabnost v inženirski praksi ter možnost nadgradnje modela.
Type of material - dissertation
Publication and manufacture - Maribor : [M. Šraml], 2001
It was not necessary to add the material to the shelf.
Bibliographic material was successfully added on shelf.
Adding bibliographical material on shelf was not successful.
Material is already on the shelf.
Permalink
URL:
Impact factor
Access to the JCR database is permitted only to users from Slovenia. Your current IP address is not on the list of IP addresses with access permission, and authentication with the relevant AAI accout is required.
Year
Impact factor
Edition
Category
Classification
JCR
SNIP
JCR
SNIP
JCR
SNIP
JCR
SNIP
Select the library membership card:
DRS,
in which the journal is indexed
Database name
Field
Year
Links to authors' personal bibliographies
Links to information on researchers in the SICRIS system
Subject headings in COBISS General List of Subject Headings
Select pickup location
The material from the parent unit is free. If the material is delivered to the pickup location from another unit, the library may charge you for this service.
