КОНТАКТНА ВЗАЄМОДІЯ СКЛАДНОПРОФІЛЬНИХ ДЕТАЛЕЙ З УРАХУВАННЯМ ЛОКАЛЬНОЇ ПОДАТЛИВОСТІ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ

Nataliia Skripchenko, Mykola Tkachuk, Katerina Nedilko, Dmytro Kyrychuk, Serhii Borysenko, Olena Kasai

Анотація


Стаття  присвячена розробці підходів, методів і моделей для дослідження напружено-деформованого стану складнопрофільних тіл з урахуванням їхнього контакту по шорстких поверхнях. У роботі розв'язана задача аналізу контактної взаємодії складнопрофільних елементів машинобудівних конструкцій за наявності локальної податливості поверхневого шару. Для цього запропоновано варіант методу граничних рівнянь, в який додана модель пружного проміжного шару за Вінклером. Числова реалізація методу граничних елементів здійснена в спеціалізованому програмно-модельному комплексі. Розв'язано низку прикладних задач аналізу контактної взаємодії, а саме проведено дослідження впливу форми зазору і податливості шорсткого шару на характер розподілів контактного тиску у наступних випадках: контакт прямокутного в плані штампа з округленнями з плоскою поверхнею, спряження підшипника кочення з модифікованим дворадіусним роликом, передача зусиль між  кульовими поршнями та біговими доріжками в гідрооб'ємній передачі танкової трансмісії. Проведене порівняння отриманих числових результатів досліджень з експериментальними даними.

Ключові слова


прикладна теорія пружності; міцність машин; напружено-деформований стан; контактна взаємодія; шорсткість; складнопрофільне тіло; податливість; основа Вінклера; метод граничних інтегральних рівнянь; метод скінченних елементів

Повний текст:

PDF

Посилання


Crouch S.L. Boundary Element Methods in Solid Mechanics: With Applications in Rock Mechanics and Geological Engineering. / S.L. Crouch, A.M. Starfield. – George Allen & Unwin, 1983. – 322 p.

Vollebregt E.A.H. 100-fold speed-up of the normal contact problem and other recent developments in “CONTACT” / E.A.H. Vollebregt // Proceedings of the 9th International Conference on Contact Mechanics and Wear of Rail/ Wheel Systems. – China, 2012. – Vol. 96. – P. 201–209.

Vollebregt E.A.H. Refinement of Kalker's rolling contact model ollebregt. In: Bracciali editor / E.A.H. Vollebregt // Proceedings of the 8th international conference on contact mechanics and wear of rail/wheel systems. – 2009. – P. 149–156.

Streng E. Teoriya metoda konechnyih elementov / Streng E., Fiks Dzh. – M.: Mir, 1977. – 349 р.

Norrie D.H. An introduction to finite element analysis / D.H. Norrie, G.De Vries. – Academic Press, London, 1978. – 301 p.

Tkachuk N.N. Analiz kontaktnogo vzaimodeystviya slozhnoprofilnyih elementov mashinostroitelnyih konstruktsiy s kinematicheski sopryazhennyimi poverhnostyami: dis. … kand. tehn. nauk: spets. 05.02.09. –Kharkov, 2011. – 203 р.

Tkachuk N.N. Analiz kontaktnogo vzaimodeystviya gladkih i sherohovatyh tel metodom granichnyih elementov: modeli i razreshayuschie uravneniya / Tkachuk N.N., Movshovich I.Ya., Tkachuk N.A., Skripchenko N.B., Litvinenko A.V. // KShP. OMD. – M.: OOO „Tiso Print”, 2014. – No 3 – P. 3-10.

Tkachuk N.N. Analiz kontaktnogo vzaimodeystviya gladkih i shegohovatyih tel metodom granichnyih elementov: modeli i razreshayuschie uravneniya / Tkachuk N.N., Movshovich I.Ya., Tkachuk N.A., Skripchenko N.B., Litvinenko A.V. // KShP. OMD. – M.: OOO „Tiso Print”, 2014. – No 4 – P. 3-8.

Hertz H. Über die Berührung fester elastischer Körper / H. Hertz // J. Reine Angew. Math.. – 1881. – Vol. 92. – P. 156-171.

Dzhonson K. Mehanika kontaktnogo vzaimodeystviya / Dzhonson K. – M.: Mir, 1989. – 510 p.

Shtaerman M. Ya. Kontaktnaya zadacha teorii uprugosti / Shtaerman M. Ya. – L.: Gostehizdat, 1949. – 270 р


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Crouch S.L. Boundary Element Methods in Solid Mechanics: With Applications in Rock Mechanics and Geological Engineering. / S.L. Crouch, A.M. Starfield. – George Allen & Unwin, 1983. – 322 p.
  2. Vollebregt E.A.H. 100-fold speed-up of the normal contact problem and other recent developments in “CONTACT” / E.A.H. Vollebregt // Proceedings of the 9th International Conference on Contact Mechanics and Wear of Rail/Wheel Systems. – China, 2012. – Vol. 96. – P. 201–209.
  3. Vollebregt E.A.H. Refinement of Kalker's rolling contact model ollebregt. In: Bracciali editor / E.A.H. Vollebregt // Proceedings of the 8th international conference on contact mechanics and wear of rail/wheel systems. – 2009. – P. 149–156.
  4. Стренг Э. Теория метода конечных элементов / Стренг Э., Фикс Дж. – М.: Мир, 1977. – 349 с.
  5. Norrie D.H. An introduction to finite element analysis / D.H. Norrie and G.De Vries. – Academic Press, London, 1978. – 301 p.
  6. Ткачук Н.Н. Анализ контактного взаимодействия сложнопрофильных элементов машиностроительных конструкций с кинематически сопряженными поверхностями: дис. …  канд. техн. наук:  спец. 05.02.09. – Харьков, 2011. – 203 с.
  7. Ткачук Н. Н, Анализ контактного взаимодействия гладких и шероховатых тел методом граничных элементов: модели и разрешающие уравнения / Ткачук Н. Н., Мовшович И. Я., Ткачук Н. А., Скрипченко Н. Б., Литвиненко А. В. // КШП. ОМД. – М.: ООО „Тисо Принт”, 2014. – № 3 – С. 3-10.
  8. Ткачук Н. Н, Анализ контактного взаимодействия гладких и шегоховатых тел методом граничных элементов: модели и разрешающие уравнения / Ткачук Н. Н., Мовшович И. Я., Ткачук Н. А., Скрипченко Н. Б., Литвиненко А. В. // КШП. ОМД. – М.: ООО „Тисо Принт”, 2014. – № 4 – С. 3-8.
  9. Hertz H. Über die Berührung fester elastischer Körper / H. Hertz // J. Reine Angew. Math.. – 1881. – Vol. 92. – Р. 156-171.
  10. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия / Джонсон К. – М.: Мир, 1989. – 510 с.
  11. Штаерман М. Я. Контактная задача теории упругости / Штаерман М. Я.. – Л.: Гостехиздат, 1949. – 270 с




ISSN 2079-0775. Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ».