лекции_1 / Лекция 3_ Особенности контактирования

Рис. 3.14. Схема расчета площади контакта двух элементов с учетом шероховатости взаимодействующих поверхностей

сближения поверхностей все большая часть неровностей, уже вступивших в контакт, переходит от упругого к упруго-пластическому деформированию, что ведет к замедлению роста среднего давления на контакте. После начала упруго-пластического деформирования среднее контактное давление растет очень медленно. При увеличении номинального давления от ≈400кПа до 20МПа среднее давление колебалось около величины ≈1100МПа, что на 10% больше напряжения текучести контактирующих материалов.

Результаты моделирования также показали, что контактное взаимодействие даже при высоких нагрузках происходит, главным образом, по вершинам наиболее выступающих микронеровностей обеих поверхностей. Фактическая площадь касания линейно возрастает с увеличением нагрузки и составляет ≈0,2% от номинальной площади контакта при номинальном давлении 2МПа и ≈2% при давлении в 20МПа (рис. 3.16, кривая 1). В то же время обнаружено, что средняя площадь касания единичной неровности остается практически постоянной и составляет несколько десятых процента (рис. 3.16, кривая 2). Таким образом, рост фактической площади контакта идет в основном за счет образования новых пятен контакта.

Результаты проведенных расчетов достаточно хорошо согласуются с современными представлениями и качественно соответствуют механике контактирования шероховатых поверхностей. Несмотря на то, что модель достаточно проста и учитывает только центральные взаимодействия элементов, можно сделать вывод о хороших перспективах использования методологии МЧ применительно к решению задач о контакте шероховатых поверхностей.