Нестаціонарне фрикційне теплоутворення за ковзання композиційного шару по поверхні півпростору

Abstract

Отримано аналітичний розв’язок нестаціонарної теплової задачі тертя для системи, що складається з композиційного плоско-паралельного шару та однорідної напівбезмежної основи. Шар ковзає зі сталою швидкістю по поверхні основи. Внаслідок дії сил тертя тіла нагріваються. Під час взаємодії на зовнішній поверхні шару відбувається конвективний теплообмін із довкіллям. Для прямокутної форми поперечного перерізу волокна композита досліджено вплив теплофізичних властивостей матеріалів волокна і матриці на розподіл температури в трибосистемі.

Получено аналитическое решение нестационарной тепловой задачи трения для системы, состоящей из композиционного плоско-параллельного слоя и однородного полубесконечного основания. Слой скользит с постоянной скоростью по поверхности основания и вследствие действия сил трения тела нагреваются. Во время взаимодействия на внешней поверхности слоя происходит конвективный теплообмен с окружающей средой. Для прямоугольной формы поперечного сечения волокна композита исследовано влияние теплофизических свойств материалов волокна и матрицы на распределение температуры в трибосистеме.

The solution of the transient thermal problem of friction for a strip/foundation tribosystem with heat generation on the contact surface and with a convective heat exchange with an environment on the upper surface of the strip has been obtained. For the rectangular shape of the fibre cross-section the influence of both reinforcement fraction in the cross-section of periodic cells, and coefficient of thermal conductivity of matrix and fibers on the distribution of temperature in the system has been investigated.