Моделювання утворення контактно-втомних пошкоджень і оцінювання довговічності елементів трибоспряжень

Abstract

Наведено розрахункову модель для дослідження руйнування і оцінювання залишкової довговічності твердих тіл за їх циклічної контактної взаємодії. Основою моделі є покрокова побудова траєкторій розвитку тріщин у зоні контакту з урахуванням експлуатаційних параметрів трибоз’єднання та характеристик циклічної тріщиностійкості матеріалів його елементів. Модель застосовано для контактних взаємодій кочення і фретинг-втоми. Досліджено особливості і причини формування таких типових контактно-втомних пошкоджень, як пітинг, відшарування, темна пляма, системне розкришування. З використанням характеристик циклічної тріщиностійкості рейкових сталей на поперечний зсув та розрив оцінено їх довговічність за розвитком пітингу. Синтезовано основні результати з цієї проблеми, одержані за останнє десятиріччя.

Представлена расчетная модель для исследования процессов разрушения и оценки остаточной долговечности твердых тел при их циклическом контактном взаимодействии. Основой модели являются алгоритмы пошагового построения криволинейных траекторий развития трещин. Модель реализована для контактных взаимодействий качения и фреттинг-усталости. Изучены особенности и причины формирования таких типичных контактно-усталостных повреждений, как питтинг, отслаивание, темное пятно, системное раскрашивание в зависимости от эксплуатационных параметров трибосоединения и характеристик циклической трещиностойкости материалов на разрыв и поперечный сдвиг. Проанализированы результаты, полученные в этом направлении за последнее десятилетие.

The calculational model for investigation of fracture processes and residual life estimation of solids under cyclic contact interaction has been presented. The basis of the model are algorithms of step-by-step construction of crack propagation paths. The model is realized for contact interactions of rolling and fretting fatigue. Peculiarities and causes of formation of such typical contact fatigue damages as pitting, spalling, dark-spot, cracking have been investigated depending on operational parameters of a tribojoint and fatigue crack growth resistance characteristics of material. Synthesis of the received results on this problem for the last decade has been made.