ПЕРЕДУМОВИ ДО РУЙНУВАННЯ ПОВЕРХНЕВИХ ШАРІВ ДЕТАЛЕЙ ПІД ЧАС ЇХ ТЕРТЯ ТА ЗНОШУВАННЯ

Анотація

В процесі виконання розрахунків на тертя і знос поверхневих шарів значне місце займають розрахунки на місцеве розтягнення в зоні контакту і поздовжню стійкість шарів матеріалу. Зазвичай розрахунки виконуються виходячи з дії класичних законів Гука і Ейлера. Так, при розрахунках на розтягнення використовують закони Гука, де напруження  пропорційне деформації , при цьому . Крім того, при розрахунках зовнішніх шарів матеріалу на стійкість використовують формулу Ейлера. Якщо , то матеріал зовнішнього шару, пов'язаного з основою матеріалу деталі, втрачає свою первинну форму, то елементи такого шару, підперті більш глибинними пластичними шарами, можуть отримувати крихке тріщиноутворення і втратити поздовжню стійкість. У більшості випадків навантаження нормальні напруження в зоні під штампом слідують закону Гука, при цьому розривні напруження, в основному, не виникають. В області перед штампом, часто, при тих же навантаженнях, виникає втрата місцевої стійкості шару, з утворенням гофрованої поверхні. Зміна форми шару свідчить про те, що мають місце залишкові непружні деформації. Розрізнені літературні джерела, що містять дані по різним видам поверхневих шарів, що працюють, як правило, на розтягнення і стискання, свідчать про те, що матеріал в зоні стискання перед штампом, поводиться як пружно-пластичний матеріал і тому депланація (плоских до деформації зовнішніх перерізів) і хвилеподібність (гофри), які за своїм виглядом аналогічні первинним геометричним мікронерівностям після їх взаємного зрізання в результаті механічної взаємодії. Таке неоднозначне поводження матеріалу при деформації говорить про те, що замість законів Гука і Ейлера виявляються їх непружні аналоги. А також тонкий поверхневий шар в результаті наклепу і перенаклепу при зміцненні пружною основою поводиться як стрижень з невисоким коефіцієнтом гнучкості . У цьому випадку місцева втрата стійкості поверхневого шару може не настати, а відбудеться крихке втомне руйнування шару. Цей процес може завершитися утворенням місцевої тріщинуватості. Дані джерел по різним видам параметрів поверхневих шарів - пластичні, пружні, пружно-пластичні свідчать про те, що отримані висновки були підтверджені шляхом складання математичної моделі задачі, де знайшло відображення виявлення нелінійних властивостей матеріалу деталей, після врахування геометричної і фізичної нелінійності деформованого шару. У математичній моделі задачі може бути встановлено вплив крихкого руйнування зовнішнього шару, його тріщиноутворення і відколювання на деформаційних гребенях. Результати роботи можуть бути уточнені при введенні в диференційне рівняння задачі доданка, що описує крихке руйнування зовнішніх шарів.