Numerical analysis of the stress state of a spherical contact system with an interlayer of antifriction material

Abstract

1 Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия2 Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Россия Рассматриваются вопросы переноса субстанций в блочной структуре, где каждый блок является слоем, и оседания этих субстанций на разнотипное основание, возникающие в экологии, сейсмологии, материаловедении и описываемые однотипными уравнениями смешанных краевых задач. Применение дифференциального метода факторизации позволяет получить интегральное представление решения в каждом блоке. Приводятся результаты расчетов для модельной задачи. The transport of substances in a block structure, where each block is a layer, and the settlement of these substances on a diverse-type base are considered. Such issues encountered in studying ecological, seismological, and materials science problems can be described by the mixed boundary-value problems of the same type. Application of a differential factorization method allows us to obtain an integral representation of the solution for each block. The results of calculations for the model problem are presented.Key words: substance transport, block structure, differential factorization method ВведениеИсследование напряженно-деформированного состояния блочно структурированной геологической среды является сложной многоуровневой проблемой, далекой от полного решения, несмотря на значительные усилия и очевидные успехи, достигнутые в этом направлении. В настоящее время получены значимые результаты в области развития методов исследования сейсмических волновых процессов [1, 2], анализа сейсмической напряженности литосферных плит с позиции механики деформируемого твердого тела с учетом множественных неоднородностей [3,4]. Однако для оценки концентрации напряжений, возникающих в литосферных плитах, необходимо учитывать, что на уровень и распределение напряжений в земной коре оказывает влияние ряд факторов, в том числе тепловой поток, полная энергия которого достаточно велика, чтобы рассматривать его в качестве одного из основных источников механического движения в недрах Земли [5]. Выделяется два источника теплового потока: горячие легкие фракции мантийных неоднородностей на границе мантия-кора Земли и устойчивые зоны высоких температур в приземном слое атмосферы; воздействие первого источника существеннее, чем второго.Проблема определения напряженно-деформированного состояния литосферных плит как деформируемых физико-механических объектов сложного строения с учетом их блочной структуры [6,7], широкого спектра физико-механических характеристик, поверхностного теплового воздействия, может быть решена путем сведения ее к двум самостоятельным последовательно реализуемым задачам.Сначала решается задача определения областей концентрации на подошве литосферной плиты всплывающих горячих фракций мантийных неоднородностей. Принимается известный факт расслоенности астеносферы [8], что позволяет рассматривать астеносферу как блочную структуру, где каждый блок является слоем, и учитывает разнотипность нижнего основания литосферной плиты. Результаты решения этой задачи используются далее для по...

Deformation Behavior Numerical Analysis of the Flat Sliding Layer of the Spherical Bearing with the Lubrication Hole

“…The modified PTFE advantage in terms of wear resistance, radiation resistance, and elastic properties compared with PTFE-4 is noted in [1,2]. The work [3] is devoted to the behavior mathematical description of the modified PTFE in the framework of the elastoplastic deformational theory. An experimental study of the material frictional properties in the specific operating pressures of the rotors supports range of 10-20 MPa was carried out in [6].…”

“…It was noted that the modified PTFE has an average friction coefficient of significantly less than that of ordinary PTFE-4, with a surface wear rate lower by a couple of orders. Modern antifriction materials are widely used in medicine [7,8], aviation [9], bridge engineering [3,5], industry and other branches of science and technology. Experimentally substantiated effective numerical models describing the polymers behavior, including within the framework of frictional contact, are necessary for their effective use as anti-friction coatings and layers.…”

“…The particular relevance of solving problems associated with transport and logistics systems elements and the problems associated with bridge construction is noted at the moment: geometric configuration and technology of deformation joints [10,11], bearing [3,5,12], bridge spans [ [13] and other elements. The study of the possibility of using modern antifriction polymer materials [12, 14 and etc.…”

“…Such constructions are work within the framework of frictional contact interaction and belong to difficult-to-repair units. Of particular interest to the analysis of the carrying capacity, strength, wear resistance of the bearing elements in general and contact parameters in particular [3,5,15] including the materials from which their elements are made can be noted.…”

Influence Analysis of the Antifriction Layer Materials and Thickness on the Contact Interaction of Spherical Bearings Elements

“…Construction of parameterized spherical bearing models of bridges taking into account the different curvature radius of the spherical segment [18,20].…”