Tribologia

Un modelo estático de contacto con asperezas elasto–plástico entre superficies rugosas.
Resumen:
Este trabajo estadísticamente habla de modelos elasto-plasticos cuando están en contacto dos superficies rugosas usando el resultado de un análisis de elemento finito anterior de una esfera elasto-plastica en contacto con una superficie rígida plana. . El modelo produce predicción para el área decontacto, fuerza de contacto y la separación de superficie
Introducción:
Al cargar prensas de dos superficies rugosas juntas, sólo los picos o asperezas en la superficie estarán en contacto. Por lo tanto, las asperezas o picos de las superficies a menudo llevan cargas muy elevadas. Uno de los primeros modelos de contacto elástico es la aspereza de Greenwood y Williamson (GW).
El modelo GWtambién se supone que las asperezas no interfieren con asperezas adyacentes y que el material a granel por debajo de las asperezas no se deforma.

La fuerza crítica, , se calcula entonces a partir de la crítica interferencia, , mediante la sustitución de la ecuación. (1) en la ecuación. (A.11). La fuerza resultante contacto crítico en rendimiento inicial es

De manera similar, el áreade contacto crítico se calcula a partir de la ecuación.(A.10) y se da por

Tenga en cuenta que las ecuaciones. (1) - (4) son todos independientes de la dureza, lo cual ha sido recientemente demostrado no ser constante para una geometría dada por Jackson y Green [2], y Mesarovic y Fleck [3].
2.- Modelos Elasto-plástico de contactos hemisféricos
En su trabajo un finito análisis de elementos selleva a cabo que los resultados producidos sensiblemente diferente a la Kogut similar y Etsion (KE) modelo [4]. . Los más notables de estos efectos es que la predicha dureza geométrica, definida como la presión uniforme encontrado durante el contacto completamente dado. En la aspereza sola corriente modelo eficaz coincide con la solución de Hertz (Ec.(A.10) y (A.11)). En interferencias más grandesque esta las siguientes ecuaciones que describen elasto-plástico aspereza único contacto se utilizan:
Para

FIG. 1. Modelo de contacto esférico antes de (a), durante la mayor parte de deformación elástica (b), y durante la mayoría deformación plástica.



Eq. (9) describe la dureza variable geométrica de una aspereza semiesférica en aplanamiento se define en [2], describe la durezavariable geométrica de una aspereza semiesférica en aplanamiento se define en [2], que es diferente de dureza por indentación comúnmente definido [5]. Estadísticamente, eq. (5) difiere de la FEM datos en un promedio del 1,3% y un máximo de 4,3%. Mientras que la ecuación. (6) difiere por y error promedio de 0,94% y un máximo de 3,5%. Quicksall et al.
3. modelo estadístico
Este trabajo utilizauna distribución gaussiana para la distribución de la altura de asperezas que se da como

Donde es la desviación estándar de las alturas de las asperezas.
McCool [7] se ha relacionado con estos valores para la rugosidad global de la superficie de la siguiente:

Donde es la desviación estándar de las alturas superficiales, ŋ es la densidad de aspereza superficial, y R es el radio deaspereza.
GW [1] también se define un índice de plasticidad de estas propiedades de la superficie y la interferencia crítica, que se da como:

El índice de plasticidad se refiere la interferencia crítica y la rugosidad de la superficie a la deformación plástica de la superficie.. Las asperezas tanto son más propensas a deformarse plásticamente en superficies más rugosas con valores más bajosde interferencia crítica. GW [1] sugieren que para las superficies reales, el índice de plasticidad puede oscilar entre en ¥= 0.1 hasta 100.
4. Limitaciones del modelo Estadístico.-
La mayoría de modelos de contacto de asperezas suponen que las deformaciones son relativamente pequeñas y limitadas a la punta de la aspereza. Cuando a/ R = 0.41 las deformaciones son bastante masiva, sin embargo,...