Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ

Тема: Тепловые процессы в контактных соединениях

Автор: Алексей Дмитриевич Ежов (МАИ) ezzhov@gmail.com

Состояние шероховатости поверхности, наличие заполнителя между микровыступами во многом определяют теплосиловые нагрузки.

В большинстве случаев шероховатость поверхности моделируется аналитически, при этом применяются различного вида упрощения. Микрорельеф представляют в виде различных простых геометрических форм: соединения сферических или конических выступов, периодически повторяющихся волн и т.п.

Проведение экспериментальных измерений по определению площади контакта и величины сближения поверхностей достаточно трудоемки и не дает весьма ясного представления о величине сближения, плотности контакта и объеме зазора в стыке. Расчет площади контакта важен для многих технических приложений контактной механики. Именно на площадках контакта происходят процессы адгезионного и фрикционного взаимодействий; локальное разрушение поверхностей, оксидных пленок; перенос электрического заряда и тепловой энергии.

Для построения трехмерных моделей шероховатых поверхностей необходимо располагать параметрами их микрогеометрии. На этой основе производится моделирование реальной шероховатой поверхности набором выступов, имеющих простую геометрическую форму и распределенных по высоте так, чтобы распределение материала модели соответствовало распределению материала реальной шероховатой поверхности. Для этого созданы приборы и разработаны методики обработки профилограмм. Однако, анализ микрорельефа поверхностей продолжает представлять существенные трудности даже при применении предназначенных для этого трехмерных профилографов.

Предлагаемая методика позволяет преобразовать параметры шероховатой поверхности в трехмерный вид, пригодный для расчета.