 |
摩擦疲劳学 磨损
L.A. 索斯洛夫斯基著, 高万振译
摩擦疲劳学 磨损 — 疲劳损伤及其预测. L.A. 索斯洛夫斯基著, 高万振译 – 中国矿业大学出版社, 2013.
|
 |
НАДЕЖНОСТЬ. РИСК. КАЧЕСТВО
Сосновский Л.А. , Гаденин М.М., Гапанович В.А., Жмайлик В.А., Комиссаров В.В., Лазаревич А.А., Махутов Н.А., Таранова Е.С., Трощенко В.Т., Шевченко Д.Н., Щербаков С.С.
Надежность. Риск. Качество : [монография] / Л. А. Сосновский [и др.] ; науч. ред. Л. А. Сосновский; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель : БелГУТ, 2012. – 358 с.
ISBN 978-985-554-159-3.
В монографии впервые с единых позиций трибофатики обсуждаются три раздела технических наук, которые, будучи взяты в совокупности, составляют современную концепцию КРН (качество – риск – надежность). Как оказалось, эта концепция практически востребована не только в технике, но и в социогуманитарных исследованиях. Многочисленные интересные примеры, содержащиеся в книге, убедительно это подтверждают (анализы риска заболеть, добра и зла, качества жизни и др.). Общенаучной базой концепции стали некоторые философские воззрения, в этом состоит оригинальность монографии, не имеющей аналогов в литературе.
В приложениях дан обобщенный анализ трех важных практических задач: функции типовых распределений случайных величин, элементы статистического анализа, статистические теории прочности материалов и элементов конструкций.
Для научных работников, докторантов, аспирантов, магистрантов, студентов старших курсов университетов (широкого профиля), а также для тех читателей, которые интересуются проблемами развития современной науки.
Об этой книге 5
1 НАДЕЖНОСТЬ ТРИБОФАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 7
1.1 О проблеме надежности в технике 7
1.2 Надежность металл-полимерной системы 14
1.3 Определение параметров 25
1.4 Пример анализа надежности металл-полимерной системы 31
1.5 О надежности металл-металлической системы 35
1.6 Концепция запредельных состояний и вероятности достоверных событий 36
1.7 Опасный объем и меры поврежденности 41
1.8 О проектировании с учетом надежности 54
1.9 О главных путях повышения эксплуатационной надежности трибофатичес-кой системы тормозные колодки / колесо / рельс 58
Список литературы 90
2 КОНЦЕПЦИЯ L-РИСКА И Sσ-БЕЗОПАСНОСТИ И ЕЕ ПРИЛОЖЕНИЯ 94
2.1 Развитие методов оценки риска и безопасности 94
2.1.1 Подход Болотина 95
2.1.2 Кривая Фармера 96
2.1.3 Критерий Журкова–Куксенко–Петрова 99
2.2 Обобщенная концепция риска 101
2.2.1 Общие положения 101
2.2.2 Понятие об L-риске 103
2.2.3 Оперативная характеристика L-риска 109
2.2.4 Секторная диаграмма L-риска 111
2.3 Представление об Sσ-безопасности 112
2.4 Анализ безопасности движения поездов 117
2.5 Проектирование по критериям риска и безопасности 122
2.6 Анализ риска и безопасности в социогуманитарной области 135
2.6.1 Риск заболеть 135
2.6.2 Добро и зло 140
2.7 Фундаментальные и прикладные основы комплексного анализа рисков и обеспечения техногенной безопасности 149
2.7.1 Постановка проблемы 150
2.7.2 Категорирование потенциальных опасностей в техносфере 160
2.7.3 Методология анализа техногенной безопасности 165
2.7.4 Обеспечение защищенности стратегически важных объектов от тя-желых катастроф 179
Список литературы 185
3 КОНЦЕПЦИЯ КАЧЕСТВО – РИСК – НАДЕЖНОСТЬ 190
3.1 Основные характеристики механических свойств 192
3.2 Определение статистических показателей качества и риска по характерис-тикам механических свойств 192
3.3 Одномерный анализ 195
3.4 Многомерный анализ 201
3.5 Основные закономерности изменения показателей качества и риска 207
3.6 Практические примеры анализа качества и риска 211
3.6.1 Материалы 211
3.6.2 Зубчатые зацепления 215
3.6.3 Трибофатические системы 221
3.7 Общие положения концепции качество – риск – надежнсть (КРН) 225
3.8 Методология оценки и управления качеством жизни 228
3.8.1 Подходы к оценке качества жизни 231
3.8.2 Индексы качества жизни и их статистический анализ 235
3.8.3 Индекс развития человеческого потенциала 242
3.8.4 Количественное сравнение индекса развития человеческого потенциала и итогового индекса качества жизни 251
3.8.5 L-риск и золотая пропорция 255
3.8.6 Основы методологии анализа качества жизни на базе концепции L-риска 259
3.8.7 Качество жизни и концепция L-риска: от анализа к управлению 264
3.8.8 Качество жизни и гармония в сообществе людей 267
Список литературы 273
ПРИЛОЖЕНИЕ А Функции некоторых типовых распределений случайных величин 277
Список литературы 300
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Элементы статистического анализа 303
Список литературы 325
ПРИЛОЖЕНИЕ В Статистические теории прочности материалов и элементов конструкций 327
Список литературы 358
|
 |
ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ
Сосновский Л.А., Богданович А.В.
Трещиностойкость : [монография] / Л. А. Сосновский, А. В. Богданович ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель : БелГУТ, 2011. – 366 с.
ISBN 978-985-468-920-3
Дан систематический анализ влияния трещин на сопротивление деформированию и разрушению металлов и элементов конструкций при статическом, динамическом и циклическом нагружениях. Особое внимание уделено оценке трещиностойкости пластичной стали.
Для инженеров, магистрантов и аспирантов.
1 Напряженно-деформированное и предельное состояние при наличии трещин 3
2 Статическая трещиностойкость материалов 25
2.1 Диаграмма нагрузка – перемещение 25
2.2 Методы описания процесса разрушения 27
2.3 Экспериментальные методики определения силовых, деформационных и энергетических характеристик трещиностойкости 32
2.4 Основные закономерности статической трещиностойкости 37
2.5 Влияние различных факторов на статическую трещиностойкость сталей 62
3 Динамическая трещиностойкость материалов 81
3.1 Испытание материалов на динамическую трещиностойкость 81
3.2 Трещиностойкость на стадии движения и остановки трещины 96
3.3 Влияние различных факторов на динамическую трещиностойкость материалов 98
3.4 Оценка склонности материалов к хрупкому разрушению 101
4 Циклическая трещиностойкость материалов 113
4.1 Кинетическая диаграмма усталостного разрушения 113
4.2 Экспериментальное определение характеристик трещиностойкости при циклическом нагружении 116
4.3 Уравнения состояния при локализованном усталостном повреждении 118
4.4 Влияние различных факторов на циклическую трещиностойкость конструкционных сплавов 129
5 Оценка трещиностойкости пластичных сталей 169
5.1 Мера поврежденности. Живучесть 169
5.2 Метод оценки трещиностойкости при циклическом упругопластическом деформировании 175
5.2.1 Основные положения 175
5.2.2 Диаграмма ЦУПРОТ и деформационный yc-критерий 181
5.2.3 Взаимосвязи параметров трещиностойкости 184
5.3 Экспериментальное определение комплекса характеристик циклической трещиностойкости пластичных сталей 189
5.4 Расчет и анализ живучести труб нефтепровода 202
5.5 Циклическая трещиностойкость теплоустойчивой стали 08Х18Н12Т 227
5.6 Оценка живучести модели корпуса реактора 242
5.7 О циклической вязкости разрушения 246
6 Трещиностойкость по критериям трибофатики 255
6.1 Фреттинг-усталость 255
6.2 Контактно-механическая усталость 281
6.3 Фрикционно-механическая усталость 319
7 Рассеяние характеристик трещиностойкости 355
7.1 Статическая и динамическая вязкость разрушения 355
7.2 Закономерности развития усталостных трещин 357
7.3 Надежность при наличии трещин 362
|
 |
ВВЕДЕНИЕ В ТРИБОФАТИКУ
Сосновский Л.А., Журавков М.А., Щербаков С.С.
Введение в трибофатику: пособие для студентов мех.-мат. фак., обучающихся по специальности 1-31 03 02 «Механика (по направлениям)» / Л.А. Сосновский, М.А. Журавков, С.С. Щербаков. –Минск : БГУ, 2010. –77 с.
ISBN 978–985–518–401–1
В пособии изложены общие (начальные) сведения по методологии, теоретическим и экспериментальным основаниям трибофатики.
Предназначено для студентов механико-математического факультета БГУ. Может быть полезно магистрантам, аспирантам, преподавателям технических специальностей университетов.
Предисловие 2
1. Трибофатика как научная дисциплина 4
2. Трибофатические системы и условия их работы 10
3. Механические состояния трибофатических систем 15
4. Экспериментальная механика трибофатических систем 28
4.1. Методы износоусталостных испытаний 28
4.2. Испытательные машины 31
4.3. Характеристики износоусталостного повреждения 36
4.4. О моделировании условий работы реальных систем 47
5. Рассеяние характеристик сопротивления усталости 54
6. О законе трения в трибофатической системе 62
6.1. Пара трения 63
6.2. Трибофатическая система 65
6.3. Экспериментальные результаты 69
Библиографические ссылки 74
|
 |
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ ТРИБОФАТИКИ
Сосновский Л.А., Журавков М.А., Щербаков С.С.
Фундаментальные и прикладные задачи трибофатики: курс лекций / Л.А. Сосновский, М.А. Журавков, С.С. Щербаков. –Минск : БГУ, 2011. –488 с.
ISBN 978-985-518-549-0
Основное содержание лекционного курса составляют: элементы экспериментальной механики трибофатических систем, методы и результаты расчета их напряженно-деформированного состояния, состояния поврежденности и предельного состояния; представления (понятия) о закритических состояниях трибофатических систем и состояниях их надежности, об энтропийных и информационных состояниях, а также состояниях безопасность/риск; принципы их расчета (проектирования). Кратко анализируется место трибофатики среди научных дисциплин – современных разделов механики.
Изучение приложений будет способствовать не только углубленному пониманию студентами основ трибофатики, но и их осмыслению на английском языке, что весьма полезно для международного общения.
Предназначено для студентов-механиков; может быть полезным для научных работников, инженеров, аспирантов и магистрантов.
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
Глава 1. МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ УПРУГОСТИ 7
1.1. Нагрузки. Прочность и жесткость 7
1.2. Механические свойства 9
1.3. Внутренние усилия 12
1.4. Основные типы разрушения 17
1.5. Механические состояния 18
1.6. Общие соотношения теории упругости 21
1.7. Условие прочности 26
1.8. Энергия деформации 29
Глава 2. МЕХАНИЧЕСКАЯ УСТАЛОСТЬ 31
2.1. Характеристики сопротивления усталости 31
2.2. Полная кривая усталости 35
2.3. О механизмах усталости металлов 38
2.4. Циклическое упрочнение-разупрочнение 44
2.5. Циклическая трещиностойкость 47
2.6. Суммирование повреждений 56
2.7. Влияние различных факторов 63
2.8. Расчеты на усталость 66
2.9. Термомеханическая усталость 69
2.10. Ударно-механическая усталость 71
Глава 3. ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАНИКИ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ 74
3.1. Задача Буссинеска 74
3.2. Распределенные усилия 87
3.3. Геометрические соотношения 95
3.4. Параметры контакта 102
3.5. Напряженное состояние 113
Глава 4. ТРЕНИЕ И ИЗНОС 132
4.1. Сила и коэффициент трения 132
4.2. Третье тело. Смазка 139
4.3. Процессы изнашивания 141
4.4. Энергетический анализ 154
4.5. Скольжение 157
4.6. Качение 166
4.7. Фреттинг 180
4.8. Расчеты на трение и износ 183
Глава 5. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ 187
5.1. Модель отказов 187
5.2. Модель нагрузка - прочность 191
5.3. Расчеты на надежность 196
5.4. Надежность, безопасность и риск 198
Глава 6. ЭЛЕМЕНТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕХАНИКИ ТРИБОФАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 202
6.1. Прочность металлов в конструкциях 202
6.2. Трибофатическая бомба 204
6.3. Колесно-рельсовый вирус 207
6.4. Типичные силовые системы 212
6.5. Базовые методы испытаний 218
6.6. Испытательные машины 220
6.7. Характеристики износоусталостного повреждения 226
6.8. Прямой эффект 234
6.9. Обратный эффект 241
6.10. Диаграмма предельных состояний 248
6.11. Взаимодействие необратимых повреждений 256
Глава 7. СОСТОЯНИЯ ТРИБОФАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 269
7.1. Напряженно-деформированное состояние 269
7.2. Состояние поврежденности 292
7.3. Закон трения 318
7.4. Предельные состояния 327
7.5. Запредельные состояния 344
7.6. Состояние надежности 353
7.7. Энтропийные состояния 365
7.8. Информационные состояния 373
7.9. Состояния безопасность/риск 393
Глава 8. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРИБОФАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 409
8.1. Определение размера поперечного сечения 409
8.2. Определение площади контакта 411
8.3. Выбор материала 413
8.4. Требования к коэффициенту трения 417
8.5. Ресурсное проектирование 418
8.6. Проектирование с учетом надежности 419
8.7. Управление процессами износоусталостного повреждения 421
8.8. Проектирование по критериям риска и безопасности 423
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: ТРИБОФАТИКА И СМЕЖНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ 414
ЛИТЕРАТУРА 442
ПРИЛОЖЕНИЕ А 445
ТРИБОФАТИКА: ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ (по ГОСТ 30638-99) 445
ПРИЛОЖЕНИЕ В 466
EVOLUTION OF IDEAS ON FATIGUE OF METALS BY VOLUME LOADING AND FRICTION 466
CONTENTS 483
|
 |
МЕХАНИКА ТРИБОФАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Щербаков С.С., Сосновский Л.А.
Механика трибофатических систем / С. С. Щербаков, Л. А. Сосновский. –Минск : БГУ, 2011. –407 с.
ISBN 978–985–518–534–6
Монография посвящена постановке и анализу широкого спектра задач механики трибофатических систем. Предложено решение некоторых фундаментальных задач: о напряженно-деформированном состоянии механической системы как целого; многокритериальных предельных состояниях трибофатических систем, находящихся под воздействием контактной и внеконтактных нагрузок; состояниях объемной поврежденности элементов системы в полудетерминированной и вероятностной постановках; силе и коэффициенте трения при совмещенном поверхностном и объемном деформировании. Рассмотрены прикладные задачи прогнозирования параметров трения и износоусталостного повреждения в системах типа ролик-вал, ролик-кольцо, поток нефти-труба и др. Изложены принципы проектирования трибофатических систем по важнейшим критериям работоспособности.
Предназначено для научных работников, аспирантов, преподавателей, магистрантов и студентов старших курсов университетов, а также инженеров-механиков.
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 7
РАЗДЕЛ I. НЕКОТОРЫЕ МЕХАНИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТРИБОФАТИКИ
Глава 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СПЛОШНЫХ СРЕД 19
1.1. Общие положения 9
1.2. Термомеханическая постановка задачи для n сред 14
1.3. Система разрешающих уравнений для нескольких тел 24
1.4. Непрерывные в полупространстве решения для распределенных усилий 31
1.5. Пример расчета для двух сред 60
1.6. Модели нелинейного деформирования 70
1.7. Взаимодействие твердого тела и жидкости 79
Глава 2. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ 84
2.1. Общие положения 84
2.2. Основные соотношения теории упругости 84
2.3. Основные положения теории контактного взаимодействия 85
2.4. Трибофатическая система: совмещенное напряженно-деформированное состояние 88
2.5. Динамика трибофатических систем 97
Глава 3. ТРЕНИЕ 99
3.1. Общие положения 99
3.2. Деформационный подход к анализу трения в трибофатической системе 100
3.3. Касательные усилия при трении качения 106
3.4. Скольжение в трибофатической системе 109
3.5. Влияние смазки 114
3.6. Энергетический подход к анализу трения 118
3.7. Масштабная зависимость механизмов трения 120
Глава 4 . СОСТОЯНИЕ ПОВРЕЖДЕННОСТИ 126
4.1. Общие положения 126
4.2. Концепция тела с опасным объемом 126
4.3. Опасные объемы при контактном взаимодействии 128
4.4. Опасные объемы в трибофатической системе 130
4.5. Вероятностный подход к оценке поврежденности 144
Глава 5 . ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ 152
5.1. Общие положения 152
5.2. Энергетический критерий предельного состоянии 153
5.3. Обобщенная теория предельных состояний трибофатической системы 164
РАЗДЕЛ II. НЕКОТОРЫЕ ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ ТРИБОФАТИКИ
Глава 6 . ПАРА ТРЕНИЯ ПРИ ЭЛЛИПТИЧЕСКОМ КОНТАКТЕ 171
6.1. Постановка задачи 171
6.2. Параметры площадки контакта 171
6.3. Трехмерное напряженно-деформированное состояние 176
6.4. Поврежденность 186
6.5. Конечноэлементное моделирование 197
6.6. Масштабный эффект при контактной усталости 203
6.7. Методика расчета пары трения 204
Глава 7. СИСТЕМА РОЛИК-ВАЛ 212
7.1. Постановка задачи 212
7.2. Напряженное состояние 213
7.3. Поврежденность 215
7.4. Конечноэлементное моделирование 221
7.5. Сила и параметр трения 231
7.6. Экспериментальные исследования трения в системе ролик-вал 241
Глава 8. СИСТЕМА РОЛИК-КОЛЬЦО 245
8.1. Постановка задачи 245
8.2. Напряженное состояние 249
8.3. Поврежденность 256
8.4. Конечноэлементное моделирование 260
8.5. Экспериментальное исследование нагруженности систем ролик-ролик и ролик-кольцо 267
Глава 9. ЯВЛЕНИЕ ТРОППИ 273
9.1. Постановка задачи 273
9.2. Движение трибофатической системы 275
9.3. Силовые факторы 279
9.4. Модель троппи 283
9.5. Динамика контакта 289
9.6. Экспериментальные исследования 295
Глава 10. СИСТЕМА ПОТОК НЕФТИ-ТРУБА 300
10.1. Постановка задачи 300
10.2. Напряженно-деформированное состояние трубы при действии давления и температуры 303
10.3. Труба с локальными коррозионными повреждениями 310
10.4. Коррозионно-эрозионная усталость трубы 352
Глава 11. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРИБОФАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ 359
11.1. Постановка задачи 359
11.2. Определение размера поперечного сечения 359
11.3. Определение площади контакта 361
11.4. Выбор материала 362
11.5. Требования к коэффициенту трения 366
11.6. Ресурсное проектирование 368
11.7. Проектирование с учетом надежности 369
11.8. Управление процессами износоусталостного повреждения 370
ПРИЛОЖЕНИЯ 373
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ 375
|
 |
ОБЪЕМНОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ: СТАТИКА
Сосновский, Л. А.
Объемное деформирование и разрушение: статика : учеб.-метод пособие по курсу «Основы трибофатики» / Л. А. Сосновский В. В. Комиссаров ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус гос ун-т трансп. –Гомель : БелГУТ, 2011. –139 с.
ISBN 978-985-468-908-1
Приводятся основные сведения из курса сопротивления материалов, которые имеют большое значение как вводные материалы к курсу лекций по основам трибофатики
Предназначено для студентов механических и строительных специальностей изучающих курсы «Трибофатика» и «Основы трибофатики».
|
 |
SURPRISES OF TRIBO-FATIGUE
Sosnovskiy, L. A.
Surprises of Tribo-Fatigue / L. A. Sosnovskiy, S. S. Sherbakov. - Minsk: "Magic Book", 2009. – 200 p.
ISBN 978-985-6863-24-3
Surprises of tribo-fatigue are the phenomena, situations, and regularities that are related to damage of fracture of tribo-fatigue systems. They could not be observed, comprehend, and described analytically, hence, they could not be expected proceeding from traditional views of solid mechanics, mechanics of fatigue damage and fracture, tribology, theory of reliability of mechanical systems and other disciplines of the mechanical and, perhaps, physical cycle.
The book is directed to scientists, post-graduate students, magisters, students of universities; it can also be interesting for high-school seniors.
|
 |
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ СИЛОВЫХ СИСТЕМ
Богданович, А.В.
Прогнозирование предельных состояний силовых систем : монография / А.В. Богданович. – Гродно : ГрГУ, 2008. –371 с.
ISBN 978-985-515-094-8
Изложены основы энергетической теории предельных состояний силовых систем, учитывающей взаимодействие повреждающих явлений при фрикционном, силовом и тепловом воздействиях и предполагающей, что на разрушение затрачивается лишь часть подводимой к силовой системе энергии.
Рассмотрен расчетно-экспериментальный метод оценки трещиностойкости элементов силовых и других механических систем при циклическом упругопластическом деформировании, основанный на измерении локальной пластической деформации у вершины трещины и позволяющий получить комплекс силовых и деформационных характеристик трещиностойкости пластичных материалов.
Предложены концепция и технологии износоусталостных испытаний силовых систем на базе образцов единого типоразмера диаметром рабочей части 10 мм при консольном изгибе с вращением.
|
 |
КОРРОЗИОННО-МЕХАНИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ ПОДВОДНЫХ УЧАСТКОВ НЕФТЕПРОВОДОВ
Костюченко, А. А.
Коррозионно-механическая прочность подводных участков нефтепроводов / А. А. Костюченко ; под ред. Л. А. Сосновского. –Гомель : БелГУТ, 2008. –47 с.
ISBN 978-985-468-489-5
Это небольшое издание – нечто среднее между диссертацией на соискание ученой степени кандидата технических наук, подготовленной А. А. Костюченко к защите, и ее авторефератом. Оно отражает его личный вклад в науку и практику. Специалисты убедятся, что вклад этот является значительным.
Предназначено для специалистов, научных работников, аспирантов.
|
 |
МЕХАНИКА ИЗНОСОУСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ
Сосновский Л.А.
Механика износоусталостного повреждения: [монография] / Л. А. Сосновский. –Гомель: БелГУТ, 2007. –434 с.
ISBN 978-985-468-225-9
Изложены методологические, экспериментальные и теоретические основы трибофатики – науки об износоусталостном повреждении и разрушении силовых систем. Дано введение в механотермодинамику.
Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов-механиков старших курсов университетов.
Вступление.................................................................................................................. 3
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
Экспериментальные основания и методология трибофатики................................................................... 7
1 Силовые системы и их повреждение...................................... 9
1.1 Трибофатическая бомба............................................................................ 9
1.2 Колесно-рельсовый вирус......................................................................... 12
1.3 Типичные силовые системы...................................................................... 18
2 Методы износоусталостных испытаний........................... 25
2.1 Базовые схемы испытаний........................................................................ 25
2.2 Испытательные машины............................................................................ 28
2.3 Характеристики износоусталостного повреждения.......................... 34
3 ИЗНОСОУСТАЛОСТНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ: ОСНОВНЫЕ ЭФФЕКТЫ................................................................................... 51
3.1 Прямой эффект.............................................................................................. 51
3.2 Обратный эффект......................................................................................... 59
3.3 Диаграммы предельных состояний ....................................................... 70
3.4 Волнообразные повреждения.................................................................. 82
3.5 Характеристики локального повреждения........................................... 93
3.6 Масштабные уровни повреждений........................................................ 103
4 МЕТОДОЛОГИЯ ТРИБОФАТИКИ............................................................... 109
4.1 Взаимодействие необратимых повреждений...................................... 109
4.2 Опасный объем и меры поврежденности.............................................. 122
4.3 Управление процессами износоусталостного повреждения.......... 136
4.4 Анализ трения в силовой системе........................................................... 139
4.5 Трибофатика и смежные науки................................................................ 143
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ОСНОВЫ МЕХАНИКИ СИЛОВЫХ СИСТЕМ.............................................. 185
5 Напряженное состояние..................................................................... 187
5.1 Постановка задачи...................................................................................... 187
5.2 Общий анализ напряженного состояния............................................... 192
5.3 Пространственные меры поврежденности........................................... 196
5.4 Параметры контакта................................................................................... 204
5.5 Контактные напряжения и опасные объемы....................................... 208
5.6 Динамика контакта..................................................................................... 219
5.7 Объединенное напряженное состояние и опасные объемы............ 221
5.7.1 Система ролик / вал.......................................................................... 221
5.7.2 Система ролик / кольцо.................................................................... 225
5.8 Компьютерное моделирование................................................................ 237
5.9 Коэффициент трения в силовой системе............................................... 242
6 ПРЕДЕЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ.......................................................................... 249
6.1 Постановка задачи...................................................................................... 249
6.2 Энергетический критерий: основное решение.................................... 253
6.3 Обобщенное решение................................................................................. 269
6.4 Параметры взаимодействия...................................................................... 278
6.5 От анализа факторов к феноменоанализу............................................ 289
6.6 Надежность................................................................................................... 296
6.7 Ресурс (долговечность).............................................................................. 305
6.7.1 Регулярное нагружение.................................................................... 306
6.7.2 Нерегулярное нагружение............................................................... 312
6.7.3 Живучесть............................................................................................ 317
6.8 Интенсивность изнашивания.................................................................... 323
6.9 Принципы проектирования силовых систем........................................ 327
6.9.1 Определение размера поперечного сечения............................... 328
6.9.2 Определение площади контакта.................................................... 329
6.9.3 Выбор материала............................................................................... 331
6.9.4 Требования к коэффициенту трения.............................................. 335
6.9.5 Ресурсное проектирование.............................................................. 335
6.9.6 Проектирование с учетом надежности........................................ 337
7 МОДЕЛЬ ТРОППИ............................................................................................... 339
7.1 Постановка задачи...................................................................................... 339
7.2 Силовые факторы........................................................................................ 345
7.3 Уравнения движения................................................................................... 350
7.4 О динамических эффектах......................................................................... 356
8 ЭЛЕМЕНТЫ МЕХАНОТЕРМОДИНАМИКИ............................................ 361
8.1 Постановка задачи...................................................................................... 361
8.2 Запредельные состояния........................................................................... 362
8.3 Трибофатическая энтропия...................................................................... 369
8.4 Взаимосвязь движения, повреждения и информации........................ 376
8.5 Начала механотермодинамики............................................................... 384
8.6 К реальной системе..................................................................................... 398
Заключение................................................................................................................. 401
Основные этапы развития трибофатики........................................................ 403
Список литературы.................................................................................................. 407
Предметный указатель........................................................................................... 419
Contents......................................................................................................................... 427
About the Author......................................................................................................... 430
Об авторе...................................................................................................................... 430
|
 |
TRIBO-FATIGUE: WEAR-FATIGUE DAMAGE AND ITS PREDICTION
Sosnovskiy, L. A.
TRIBO-FATIGUE: Wear-Fatigue Damage and its Prediction / L. A. Sosnovskiy. –Springer, 2005. –410 p.
ISBN 978-3-540-27027-0
Fatigue and wear are the most damaging phenomena affecting machines since they result in some 90% of breakdowns. This tutorial book systematically develops a unified overview, named tribo-fatigue, which aims to address the complex wear-fatigue damages. Tribo-fatigue synthesizes aspects of three disciplines: mechanical fatigue, tribology, and reliability of mechanical systems.
Tribo-fatigue opens new perspectives for increasing the durability of machines according to the most important criteria of their serviceability. Detailed damage measurement and wear-fatigue tests that enable engineers to design more durable and reliable systems are developed. The book is intended for advanced students, researchers and engineers.
You can order this book at www.springeronline.com/east/3-540-23153-6
|
 |
СЮРПРИЗЫ ТРИБОФАТИКИ
Сосновский Л.А., Щербаков С.С.
Сюрпризы трибофатики / Л. А. Сосновский, С. С. Щербаков. –Гомель: УО «БелГУТ», 2005. –194 с.
ISBN 985-468-026-6
Сюрпризы трибофатики - это связанные с повреждением и разрушением силовых систем явления, ситуации, закономерности, которые нельзя было увидеть, понять, аналитически описать и, следовательно, ожидать, исходя из традиционных представлений механики деформируемого твердого тела, механики усталостного повреждения и разрушения, трибологии, теории надежности механических систем и других дисциплин механического (да и, пожалуй, физического) цикла.
Для широкого круга читателей – научных работников, инженеров и студентов.
УЧЕНЫЕ О ТРИБОФАТИКЕ............................................................. ... 5
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ..................................................................... . 11Силовые системы и их комплексное повреждение........................ 13
Методы износоусталостных испытаний........................................ 17
Характеристики износоусталостного повреждения...................... 30
Взаимодействие необратимых повреждений................................ 33
Трибофатика и смежные науки...................................................... 39
СЮРПРИЗЫ ТРИБОФАТИКИ........................................................... . 49
S1 Загадка трибофатики.............................................................. 51
Неожидаемое падение сопротивления усталости стали, обусловленное взаимодействием механо-физико-химических явлений при трении полимера
S2 Обратный эффект.................................................................. 59
Эффективное управление процессами трения и изнашивания путем возбуждения циклических напряжений от внеконтактной нагрузки
S3 Трибофатическая бомба........................................................ 77
S3-I: Аномально низкое сопротивление разрушению при фреттинг-усталости, обусловленное сильным взаимодействием комплекса слабых повреждений
S3-II: Наступление многообразных запредельных состояний элементов системы при безудержном росте нагрузок
S4 Подарок трибофатики............................................................ 89
Аномально высокое сопротивление разрушению при контактно-механической усталости, обусловленное процессами самопроизвольного упрочнения
S5 Троппи.................................................................................. 111
Явление образования нерегулярных остаточных поверхностных волнообразных повреждений в результате нестационарного процесса циклического упругопластического деформирования в зоне контактного взаимодействия при трении качения
S6 Движение, информация, повреждение................................ 129
Движение порождает новую информацию в системе, если индекс ее повреждаемости – ненулевой
S7 Трибофатическая энтропия................................................. 141
Трибофатическая энтропия есть мера необратимого поглощения энергии в опасном объеме силовой системы
S8 Трибофатическая жизнь...................................................... 151
Жизнь есть особый способ накопления повреждений
S9 Механотермодинамика......................................................... 175
Повреждаемость всего сущего – не имеет мыслимых границ
S1–S9 Общее заключение......................................................... 183
Ездить по дороге легко – трудно ее прокладывать
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ТРИБОФАТИКИ ........................... 187
НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ............................................... 191
|
 |
ОСНОВНЫЕ ИДЕИ ТРИБОФАТИКИ И ИХ ИЗУЧЕНИЕ В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
Сенько В. И., Сосновский Л. А.
Основные идеи трибофатики и их изучение в техническом университете: пособие / В. И. Сенько, Л. А. Сосновский –Гомель: УО «БелГУТ», 2005. –191 с.
ISBN 985-468-039-8
Изложены основные закономерности комплексного – износоусталостного повреждения и разрушения наиболее ответственных - силовых систем машин и оборудования: описаны экспериментальные методы их изучения.
Для студентов механических специальностей университетов, может быть полезной для широкого круга читателей - научных работников и инженеров.
|
 |
ОСНОВЫ ТРИБОФАТИКИ: ПОСОБИЕ К ЛЕКЦИОННОМУ КУРСУ
Сосновский, Л. А.
Основы трибофатики: пособие к лекционному курсу. Ч. I/ Л. А. Сосновский, В. В. Комиссаров. –Гомель: УО «БелГУТ» 2005. –164 с.
ISBN 985-468-031-2
Основы трибофатики : пособие к лекционному курсу. В 2 ч Ч. 2 / Л А. Сосновский, В. В. Комиссаров, С. С. Щербаков ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус, гос. ун-т трансп. –Гомель : БелГУТ, 2008.–216 с.
ISBN 978-985-468-436-9
Приводятся рисунки, схемы, графики, таблицы, основные формулы по лекционному курсу «Основы трибофатики».
Предназначено для студентов механических и строительных специальностей.
|
 |
L-РИСК
Сосновский Л. А.
Риск. – Гомель: УО «БелГУТ», 2004. – 317 с.
ISBN 985-466-018-5
Изложена методология и процедуры оценки риска (и безопасности) во взаимосвязи с движением, механотермодинамическим повреждением, энтропией, информацией, разумом, эволюцией и золотыми соотношениями применительно к различным системам.
Предназначено для специалистов и широкого круга читателей.
Вступление.......................................................................................................................... 5
1 Некоторые методы оценки риска, безопасности, поврежденности............ 9
Подробный обзор известных методов оценки риска и безопасности выходит за рамки этой небольшой работы. Мы кратко проанализируем лишь некоторые концепции, разработанные применительно к техническим объектам.
1.1 Подход Болотина............................................................................................. 11
1.2 Кривая Фрамера .............................................................................................. 13
1.3 Критерий Журкова-Куксенко-Петрова........................................................ 17
2 Анализ состояний объектов.................................................................................... 21
Технические объекты могут находиться, в зависимости от реального комплекса условий нагружения, в различных механических состояниях, например, в состояниях поврежденности, в критическом (предельном) состоянии и др. Ясно, что риск, как и безопасность их эксплуатации, непосредственно обусловлены уровнем поврежденности. Кратко излагаются разработанные в трибофатике некоторые методы оценки деградации силовых систем с учетом сложного взаимодействия повреждающих явлений.
2.1 Общий анализ................................................................................................... 23
2.2 Повреждаемость.............................................................................................. 31
2.3 Запредельные состояния.............................................................................. 54
3 Концепция риска и безопасности........................................................................... 65
Представление о риске, как и о безопасности, формируется нами вне связи с субъективной оценкой материальных потерь – оно определяется просто соотношением неблагоприятных и благоприятных событий, ситуаций, явлений. Методика и некоторые результаты количественного анализа соотношения такого рода и составляет основу развиваемой концепции риска и безопасности.
3.1 Понятие о риске............................................................................................... 67
3.2 Оперативная характеристика риска........................................................... 71
3.3 Риск и безопасность........................................................................................ 75
3.4 Форс-мажорные обстоятельства................................................................. 89
3.5 Управление риском......................................................................................... 91
4 Примеры анализа риска........................................................................................... 95
Простейшие примеры количественного анализа риска в технике, природе, обществе, изложенные ниже, имеют скорее методологическое значение, чем практическое: важно показать широкую применимость и осознать полезность развиваемой концепции риска и безопасности.
4.1 Качество материалов...................................................................................... 97
4.2 Работоспособность зубчатых зацеплений............................................ 103
4.3 Безопасность движения.............................................................................. 109
4.4 Болезнь............................................................................................................. 111
4.5 Добро и зло...................................................................................................... 117
4.6 Плохое лето.................................................................................................... 127
5 Проектирование по критерию безопасности................................................... 129
Ниже речь идет о предложенных в трибофатике принципах проектирования наиболее ответственных – силовых систем машин и оборудования. Если условие прочности записать по параметрам риска и / или безопасности, то и определяющие размеры элементов системы устанавливаются по этим критериям.
5.1 Приемлемый риск.......................................................................................... 131
5.2 Логарифмическая безопасность............................................................... 137
5.3 Материальный ущерб.................................................................................. 144
6 L-риск и золотая пропорция.................................................................................. 147
Развиваемая концепция риска и безопасности, оказывается, содержит в себе золотую пропорцию, следовательно, она причастна к фундаментальным результатам. Здесь мы поразмышляем о жизни, смерти и гибели системы – и о золотом вурфе.
6.1 Золотой риск................................................................................................... 149
6.2 Золотые сечения оперативной характеристики L-риска.................. 154
6.3 Золотые сечения оперативной характеристики
Sr-безопасности.......................................................................................... 173
6.4 Жизнь как особый способ накопления повреждений......................... 177
7 А-эволюция................................................................................................................. 201
Ко многим известным теориям эволюции я добавил еще одну: соотношение риска и безопасности есть главный управляющий параметр (или вектор) развития любых систем. И оказывается, что движение порождает изменение положения, информации, поврежденности, энтропии и риска существования системы, – и она переживает многочисленные и разнообразные состояния, сначала докритические, а потом и запредельные.
7.1 Два типа эволюции........................................................................................ 203
7.2 Этапы эволюции............................................................................................ 212
7.3 Движение, информация, повреждаемость............................................. 222
7.4 Энтропия и повреждаемость..................................................................... 239
7.5 Энтропия и вероятность............................................................................. 247
8 Зачем нужен разум................................................................................................... 251
Если сделать краткую сводку основных результатов нашего исследования и поиска, а затем обобщить их, то оказывается, что в конце концов неизбежно встает фундаментальный вопрос: зачем нужен Разум?
Мой ответ на этот вопрос – всего лишь очередная догадка. Разум нужен для того, чтобы поддерживать необходимый баланс между безопасностью и риском для каждой системы, маленькой и большой, живой и неживой, – по-видимому так, чтобы ее существование во времени подчинялось золотым соотношениям.
8.1 Определение L-риска................................................................................... 253
8.2 Оценка L-риска............................................................................................... 254
8.3 Природа L-риска............................................................................................ 255
8.4 Движение и L-риск......................................................................................... 256
8.5 Зачем нужен разум........................................................................................ 257
8.6 О качестве информации.............................................................................. 260
Приложения: Исследование повреждений........................................................ 269
Изложены методы экспериментального изучения повреждений и оценки L-риска с использованием следующих моделей: регулярная сетка (модель нервной системы), нерегулярная сетка (модель человека), комплекс специальных сеток (модель шахмат) и физическая модель – игрушка от трибофатики, которая позволяет имитировать многочисленные и многообразные явления.
П.1 Нервная система........................................................................................... 271
1.1 Модель...................................................................................................... 271
1.2 Воздействие и повреждение.............................................................. 277
1.3 Конфигурации повреждения.............................................................. 285
П.2 Правила игры и возможности модели..................................................... 287
П.3 Человек как система..................................................................................... 292
П.4 Шахматная партия....................................................................................... 294
П.5 Анализ L- риска.............................................................................................. 297
П.6 Игрушка от трибофатики............................................................................ 297
Основные обозначения.............................................................................................. 301
Список литературы...................................................................................................... 306
Предметный указатель.............................................................................................. 310
|
 |
ЖИВУЧЕСТЬ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ НЕФТЕПРОВОДА
Сосновский Л. А., Богданович А. В., Бордовский А. М.
Живучесть линейной части нефтепровода. Гомель: НПО ТРИБОФАТИКА, 2004. –112 с.
ISBN 985-6554-02-0
Изложены методы оценки сопротивления развитию трещин в трубах нефтепроводов, модель локализованного повреждения и разрушения при циклическом упругопластическом деформировании и приведена оценка ресурса труб по критерию трещиностойкости.
Предназначено для научных работников и инженеров; может быть использовано студентами втузов.
|
 |
ПРОЧНОСТНАЯ НАДЕЖНОСТЬ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ НЕФТЕПРОВОДА
Бордовский А. М. и др.
Прочностная надежность линейной части нефтепровода. / Бордовский А. М., Воробьев В. В., Сосновский JI. А. –Гомель: НПО ТРИБОФАТИКА, 2004. –114 с.
ISBN 985-6554-05-5
Описаны методы поддержания и частичного восстановления прочностной надежности линейной части нефтепровода, базирующиеся на мониторинге его технического состояния и экспериментальных исследованиях деградации свойств трубной стали в процессе длительной эксплуатации.
Предназначено для научных работников и инженеров; может быть использовано студентами втузов.
|
 |
РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ СИЛОВОЙ СИСТЕМЫ «КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ – ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ»
Богданович А. В., Сосновский Л. А.
Расчет надежности силовой системы «коленчатый вал – подшипник скольжения»: Пособие / БелГУТ. – Гомель, 2004. – 91 с.
ISBN 985-6550-65-3
Изложена методика и дан расчет показателей надежности силовой системы "коленчатый вал – подшипник скольжения" по комплексным критериям износоусталостного повреждения. Хотя пример расчета выполнен применительно к двигателю грузового автомобиля, методика расчета полезна для оценки показателей надежности любых поршневых машин, например, тепловозных дизелей, поршневых компрессоров и т.д.
Предназначено для студентов механических специальностей высших учебных заведений. Может быть полезно слушателям Института повышения квалификации, инженерам и аспирантам.
|
 |
ОСНОВЫ ТРИБОФАТИКИ
Сосновский Л. А.
Основы трибофатики: Учебное пособие для студентов технических высших учебных заведений. – Гомель: БелГУТ, 2003. – 478 с.
ISBN 985–468–016–9
Изложены основные разделы курса в соответствии с рабочей программой.
В вводной главе дан анализ закономерностей объемного разрушения и поверхностного повреждения твердых тел. Основное содержание курса изложено в последующих четырех главах: силовые системы и их износоусталостное повреждение; методы износоусталостных испытаний; прямой и обратный эффекты; методы расчета силовых систем (предельное состояние, вероятность отказа, ресурс, трение в силовой системе, анализ качества, риска и безопасности, управление процессами износоусталостного повреждения, проектирование). Ко всем главам основного курса даны контрольные вопросы и задания для НИРС.
Приложения содержат: систему основных понятий и их определения; краткий перечень этапов развития трибофатики и анализ направлений дальнейших исследований; доклад о методологических основаниях трибофатики.
Предназначено для студентов технических высших учебных заведений; может быть полезным для инженеров, аспирантов и научных работников.
К ЧИТАТЕЛЮ ............................................................................................................ 3
ОТ АВТОРА ................................................................................................................. 4
1. ОБЪЕМНОЕ РАЗРУШЕНИЕ И ПОВЕРХНОСТНОЕ
ПОВРЕЖДЕНИЕ .... 7
1.1 Общие понятия ..................................................................................................... 7
1.1.1 Нагрузка ................................................................................................................ 7
1.1.2 Прочность и жесткость ....................................................................................... 8
1.1.3 Объемная и поверхностная прочность ............................................................. 8
1.1.4 Трещиностойкость ............................................................................................... 9
1.1.5 Механические свойства .................................................................................... 10
1.1.6 Внутренние усилия ............................................................................................ 13
1.1.7 Основные типы разрушения ............................................................................. 17
1.2 Статическая прочность ...................................................................................... 21
1.2.1 Механическое состояние ................................................................................... 21
1.2.2 Условие прочности ............................................................................................ 27
1.2.3 Энергия деформации ......................................................................................... 29
1.3 Сопротивление усталости ................................................................................ 30
1.3.1 Кривая усталости .............................................................................................. 30
1.3.2 Механизмы усталости металлов ..................................................................... 36
1.3.3 Циклическое упрочнение-разупрочнение ..................................................... 42
1.3.4 Циклическая трещиностойкость ..................................................................... 45
1.3.5 Суммирование повреждений .......................................................................... 53
1.3.6 Энергетический подход ................................................................................... 58
1.3.7 Влияние различных факторов .......................................................................... 60
1.3.8 Расчеты на усталость ......................................................................................... 61
1.3.9 Термомеханическая усталость ........................................................................... 63
1.3.10 Ударно-механическая усталость ..................................................................... 66
1.4 Трение и износ ....................................................................................................... 67
1.4.1 Сила и коэффициент трения ............................................................................. 67
1.4.2 Третье тело. Смазка ........................................................................................... 74
1.4.3 Процессы изнашивания .................................................................................... 76
1.4.4 Энергетический анализ ..................................................................................... 88
1.4.5 Скольжение ........................................................................................................ 91
1.4.6 Качение ............................................................................................................ 101
1.4.7 Фреттинг .......................................................................................................... 115
1.4.8 Расчеты на трение и износ .............................................................................. 118
1.5 Надежность ......................................................................................................... 120
1.5.1 Модель отказов ................................................................................................. 120
1.5.2 Модель нагрузка – прочность .......................................................................... 124
1.5.3 Расчеты на надежность..................................................................................... 130
1.5.4 Надежность и безопасность; риск ................................................................... 132
1.6 Прочность материалов в конструкциях ........................................................ 134
2. СИЛОВЫЕ СИСТЕМЫ. ИЗНОСОУСТАЛОСТНОЕ ПОВРЕЖДЕНИЕ .. 137
2.1 Силовые системы и их повреждение ............................................................. 137
2.2 Практический анализ ......................................................................................... 148
2.3 Методология трибофатики .............................................................................. 159
2.4 Опасный объем и мера поврежденности ....................................................... 167
2.4.1 Элемент конструкции ....................................................................................... 167
2.4.2 Пара трения ........................................................................................................ 175
2.4.3 Силовая система ................................................................................................ 186
2.5 Взаимодействие повреждений ......................................................................... 191
2.6 Стадии повреждения и разрушения ............................................................... 197
2.6.1 Общие положения ............................................................................................. 197
2.6.2 Долговечность на стадии I................................................................................ 201
2.6.3 Долговечность на стадии II.............................................................................. 206
Контрольные вопросы .............................................................................................. 206
Задания для НИРС ..................................................................................................... 211
3. МЕТОДЫ ИЗНОСОУСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ............................ 213
3.1 Задачи .................................................................................................................. 213
3.2 Методы ............................................................................................................... 213
3.2.1 Основные схемы испытаний .......................................................................... 214
3.2.2. Основные характеристики сопротивления
износоусталостным повреждениям 220
3.2.3 Определение параметров кривой усталости ................................................. 223
3.2.4 Методика исследования износоусталостных
повреждений ........................ 225
3.3 испытательные машины .................................................................................. 227
3.3.1 Технические характеристики ........................................................................... 227
3.3.2 Конструктивные особенности ......................................................................... 229
3.3.3 Информационно-управляющие системы ........................................................ 231
3.3.4 Дополнительные устройства ........................................................................... 239
Контрольные вопросы .............................................................................................. 239
Задания для НИРС ...................................................................................................... 241
4. ПРЯМОЙ И ОБРАТНЫЙ ЭФФЕКТЫ .......................................................... 244
4.1 Общие положения ............................................................................................... 244
4.2 Фрикционно-механическая усталость ........................................................... 245
4.2.1 Прямой эффект.................................................................................................... 245
4.2.2 обратный эффект................................................................................................. 250
4.3 Контактно-механическая усталость............................................................... 254
4.3.1 прямой и обратный эффекты............................................................................ 254
4.3.2 Запредельное состояние.................................................................................... 261
4.4. Влияние условий взаимодействия................................................................. 265
Контрольные вопросы .............................................................................................. 269
Задания для НИРС ..................................................................................................... 272
5. МЕТОДЫ РАСЧЕТА СИЛОВЫХ СИСТЕМ ................................................ 273
5.1 Предельное состояние ...................................................................................... 273
5.1.1 Общие положения ............................................................................................ 273
5.1.2 Энергетический критерий ............................................................................... 275
5.1.3 Параметры ......................................................................................................... 280
5.1.4 Асимметрия процессов повреждаемости ...................................................... 286
5.1.5 Многокритериальная диаграмма .................................................................... 288
5.1.6 Изотермическая усталость: взаимодействие
повреждений .......................... 297
5.1.7 Расчеты по предельному состоянию............................................................... 299
5.2 Надежность ......................................................................................................... 302
5.2.1 Металл-полимерная силовая система ............................................................ 302
Общие положения ..................................................................................................... 302
Двумерная функция распределения
предельных напряжений ................................ 303
Определение параметров ......................................................................................... 307
Вероятность отказов ............................................................................................... 312
5.2.2 Металл-металлическая силовая система ........................................................ 319
5.2.3 Система условий надежности ......................................................................... 320
5.3 Ресурс ................................................................................................................... 322
5.3.1 Регулярное нагружение ................................................................................... 322
5.3.2 Блочное нагружение ........................................................................................ 325
5.3.3 Случайное нагружение .................................................................................... 329
5.4 Сила и коэффициент трения ......................................................................... 330
5.5 Интенсивность повреждения ......................................................................... 335
5.6 Качество, риск, безопасность ......................................................................... 340
5.7 Управление процессами износоусталостного
повреждения .................... 348
5.8 Проектирование................................................................................................. 359
5.8.1 Общие положения............................................................................................. 359
5.8.2 Определение размера поперечного сечения.................................................. 360
5.8.3 Выбор материала............................................................................................... 362
5.8.4 Требования к коэффициенту трения................................................................ 364
5.8.5 Оценка показателей надежности..................................................................... 365
5.8.6 Расчет долговечности....................................................................................... 366
5.8.7 оценка интенсивности повреждения.............................................................. 367
5.8.8 Анализ состояний............................................................................................. 368
5.8.9 Прогнозирование рисков и безопасности...................................................... 371
Контрольные вопросы .............................................................................................. 374
Задания для НИРС ..................................................................................................... 379
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 381
К главе 1 ..................................................................................................................... 381
К главам 2–5 ............................................................................................................... 384
ДОПОЛНЕНИЯ ........................................................................................................ 387
Трибофатика: термины и определения
(по ГОСТ 30638–99) .......................... 391
1 Общие понятия ....................................................................................................... 391
2 Характеристики трения в силовой системе ......................................................... 396
3 Характеристики сопротивления износоусталостным
повреждениям ............... 397
4 Алфавитные указатели терминов .......................................................................... 406
4.1 Алфавитный указатель терминов
на русском языке ......................................... 406
4.2 English alphabetical index ......................................................................................... 408
5 Обозначения и единицы измерения величин ...................................................... 409
ABOUT THE METHODOLOGY OF TRIBO-FATIGUE (L. A. Sosnovskiy, N. A. Makhutov, Gao Wanzhen) 414
Introduction..................................................................................................................... 414
Objects of studies............................................................................................................ 415
Methods of studies.......................................................................................................... 420
Processes and phenomena............................................................................................... 432
Objectives and purposes.................................................................................................. 437
Interaction between scientific disciplines............................................................................ 440
Interests of tribo-fatigue.................................................................................................... 442
Literature.......................................................................................................................... 445
Некоторые этапы и перспективы развития
трибофатики (А. В. Кухарев) ... 450
1 Введение .................................................................................................................... 450
2 О трибофатике: 1995 г. ............................................................................................. 450
3 Важные этапы развития трибофатики .................................................................... 453
4 О трибофатике: 2000 г. ............................................................................................. 454
5 Некоторые итоги и перспективы ............................................................................ 456
6 Заключение ............................................................................................................... 457
Благодарности ............................................................................................................. 458
Литература ................................................................................................................... 458
Предметный указатель ............................................................................................ 461
CONTENTS ................................................................................................................. 467
|
 |
МАШИНЫ СЕРИИ СИ ДЛЯ ИЗНОСОУСТАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ
SI-SERIES MACHINES FOR WEAR-FATIGUE TEST
|
 |
ИЗНОСОУСТАЛОСТНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ И ИХ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
Сосновский Л.А., Трощенко В. Т., Махутов Н. А., Гао Ван-Чжэн, Богданович А. В., Щербаков С. С.
Износоусталостные повреждения и их прогнозирование (трибофатика). Научный редактор Сосновский Л. А. / Авт.: Л. А. Сосновский, В. Т. Трощенко, Н. А. Махутов, Гао Ван-Чжэн, А. В. Богданович, С. С. Щербаков. – Гомель, Киев, Москва, Ухань, 2001. –170 с.
ISBN 985-6554-03-9
Дан сравнительный анализ методологии трех научных дисциплин – трибологии, механики усталостного разрушения и трибофатики; обсуждается значение трибофатики для современного машиностроения.
Кратко изложены основы механики износоусталостного повреждения. Используя энергетический подход, установлены обобщенные критерии предельного состояния типичных силовых систем; выполнен анализ наиболее важных частных случаев. На основе исследования напряженного состояния дана оценка интенсивности изнашивания вала в силовой системе. Разработана общая теория накопления износоусталостных повреждений с феноменологических позиций; она применена для расчета ресурса типичных силовых систем по важнейшим критериям работоспособности. На основе методов механики разрушения изложена методика расчета долговечности при фреттинг-усталости. Выполнен анализ трения в силовых системах с использованием трибологического подхода; разработана методика оценки силы и коэффициента трения в таких системах. Изложены основы нетрадиционного подхода к решению контактных задач. Кратко обсуждаются экспериментальные методы исследования износоусталостных повреждений. Используя диалектический подход, выполнен количественный анализ поврежденности биологических систем.
Для специалистов по трибофатике, механике усталостного разрушения, трибологии, надежности механических систем, материаловедению; может быть полезной аспирантам и студентам-механикам.
|
 |
ТРИБОФАТИКА – 98/99
Сосновский Л.А.
ТРИБОФАТИКА – 98/99. Ежегодник / Под общ. ред. Л. А. Сосновского.
Вып. 1. ТЕОРИЯ НАКОПЛЕНИЯ ИЗНОСОУСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ / Л.А. Сосновский, А.В. Богданович. Под ред. Н.А. Махутова – Гомель: НПО "ТРИБОФАТИКА", 2000. – 60 с.
ISBN 985-6554-01-2
Сформулированы основные положения энергетической теории износоусталостных повреждений. Предложен энергетический критерий предельного состояния силовых систем; рассмотрены его частные случаи при термосиловом и термофрикционном статическом и циклическом повреждениях. Изложена методика расчетно-экспериментальной оценки параметров и коэффициентов критерия. Введено понятие об асимметрии процессов износоусталостного повреждения и определены соответствующие параметры асимметрии механизмов повреждения. Выполнен анализ предельных состояний силовых систем на основе энергетического критерия. Разработана методика расчетно-экспериментальной оценки характеристик сопротивления износоусталостным повреждениям: предельных напряжений, показателей наклона кривых комплексного повреждения, долговечности силовых систем при прямом и обратном эффектах. Выведены уравнения кривых комплексного повреждения и уравнения кривых усталости для частных случаев термосилового и термофрикционного нагружений.
Введено представление об энергетических мерах поврежденности – частных и комплексной. Даны аналитические выражения для гипотезы накопления износоусталостных повреждений и суммарной долговечности силовых систем в различных случаях нерегулярного нагружения.
Приведены результаты проверки основных решений, свидетельствующие об удовлетворительном соответствии их экспериментальным данным.
Для специалистов по трибофатике, трибологии, механике усталостного разрушения, а также для преподавателей и студентов высших курсов втузов.
|
 |
ТРИБОФАТИКА: ИЗНОСОУСТАЛОСТНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ В ПРОБЛЕМАХ РЕСУРСА И БЕЗОПАСНОСТИ
Сосновский Л.А., Махутов Н.А.
ТРИБОФАТИКА: износоусталостные повреждения в проблемах ресурса и безопасности. –2000. –304 с.
В систематизированном виде изложены основные результаты теоретических и экспериментальных исследований комплексного повреждения и предельного состояния силовых систем при фреттинг-усталости, фрикционно-механической усталости и коррозионно-механической усталости. Обобщение данных выполнено путем анализа закономерностей прямого (влияние процессов и условий трения и изнашивания на сопротивление механической усталости) и обратного (влияние циклических напряжений на изменение характеристик трения и изнашивания) эффектов. Описаны методы изучения и прогнозирования износоусталостных повреждений. Обсуждаются методологические проблемы трибофатики - науки и технологии комплексной оценки и повышения надежности силовых систем по критериям сопротивления усталости, износостойкости, эрозионной стойкости.
Книга адресована инженерам и научным работникам машиностроительных заводов, КБ, НИИ, а также студентам и преподавателям вузов, занимающихся вопросами прочности, ресурса, живучести и безопасности машин.
|
 |
ТРИБОФАТИКА: О ДИАЛЕКТИКЕ ЖИЗНИ
Сосновский Л.А.
ТРИБОФАТИКА: О диалектике жизни / Л. А. Сосновский.–Гомель: НПО "ТРИБОФАТИКА", 1999. –116 с.
ISBN 985-6554-02-0
Творческое использование основных представлений диалектики, несомненно, способствовало созданию новой технической науки – трибофатики.
Прошли годы – и достижения трибофатики, в свою очередь, послужили основой для начального развития численных методов диалектике. Как следствие, по многим пунктам вокруг сакраментального вопроса "Что такое жизнь?" даются неординарные, порой неожидаемые и даже экстравагантные ответы, – конечно же, иногда вполне небесспорные.
Книга наполнена россыпью оригинальных мыслей автора, но главное: она возбуждает мысли читателя; значит, она будет верно служить делу познания истины.
Предназначена для любознательных читателей – от старшеклассника и домохозяйки до ученого и людей свободных профессий. Каждый из них найдет для себя в этой книге хоть одно интересное место. Ко есть тут, несомненно, любопытное для всех и каждого, например, методика простого количественного анализа добра и зла в обществе, или интригующий взгляд на возможность интеллектуального бытия после смерти человека.
Итак, в Ваших руках, читатель, КНИГА ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ЧТЕНИЯ; это своеобразный научный и популярный трактат, познавательный и интересный как для ума, так и для сердца.
|
 |
ТРИБОФАТИКА. ТРЫБАФАТЫКА. TRIBO-FATIGUE. TRIBO-ERMIIDUNG
Андронов П.В., Бабушкина В.А., Богданович А.В., Городецкий С.С., Подлужный А.И., Сосновская Р.С., Сосновский Л.А.
Трибофатика. Трыбафатыка. Tribo-fatigue. Tribo-Ermiidung. (Четырехъязычный терминологический словарь). Под редакцией Л.А.Сосновского. – Мн.;Гомель: НПО "ТРИБОФАТИКА", 1996 – 138 с.
Словарь содержит 446 терминов по трибофатике (трибос – гр.: трение; fatigue – фр.: усталость) на русском, белорусском, английском и немецком языках. Определения всех терминов даны на русском языке.
|
 |
МАШИНЫ СЕРИИ СИ ДЛЯ НЗНОСОУСГАЛОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ
Под общей ред. Л.А. Сосновского
Публикация материалов по машинам, методам и некоторым результатам износоусталостных испытаний. ТРИБОФАТИКА-95. Ежегодник. Под ред. М.С. Высоцкого // Авт.: Ф.Ю Белиц, А.В. Богданович, М.С. Высоцкий и др. –Гомель: НПО "ТРИБОФАТИКА". 1996 –80 с.
Описаны универсальная машина СИ и модульные машины СИ-01, СИ-02, СИ-03 для износоусталостных испытаний материалов или моделей силовых систем. Кратко обсуждаются основные методы таких испытаний.
Для специалистов по трибофатике, надежности механических систем. трибологии, механике усталостного разрушения, испытательной технике. а также для преподавателей и студентов втузов.
|
 |
СЛОВО О ТРИБОФАТИКЕ
ПКФ «РЕМИКО», Минск. –1996. –132 с.
В разное время и по разному поводу известные ученые и организаторы науки написали (или произнесли) "научные эссе" о молодой науке – трибофатике. В этой книге они собраны воедино – по случаю 10-летия развития исследований по трибофатике и 60-летия проф. Л.А. Сосновского. Информационный блок будет интересен специалистам. Адресуется любознательному читателю.
|
 |
ИЗНОСОУСТАЛОСТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ: МЕТОДЫ, МАШИНЫ, НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ПКФ «РЕМИКО», Минск. –1996. –26 с.
Последствия развития указанных повреждений различны. Если износ ведет к огромным материальным потерям, исчисляемым многими миллиардами долларов в год, то усталостная поломка – это почти всегда авария, т.е. нарушение гарантий безопасности для людей. В этой связи развитие исследований по трибологии и по механике усталостного разрушения признается актуальной задачей во всех технически развитых странах мира. Во второй половине 80-х годов было осознано, что ответственными являются узлы машин, которые были названы "силовыми системами". Это узлы, которые работают в условиях контактного взаимодействия элементов (при трении скольжения, качения, проскальзывания и др.) и через которые одновременно транзитно передается механическая энергия (циклическая осевая, изгибающая, крутящая нагрузка или их комбинация). В таких случаях реализуется комплексное повреждение элементов силовой системы – оно было названо "износоусталостным повреждением". Подобные системы и стали главным объектом изучения для трибофатики – науки, которая возникла на стыке трибологии и механики усталостного разрушения. Круг ее интересов – механика, физико-химия и термодинамика комплексных процессов деформирования, изнашивания и разрушения твердых тел. Другими словами, трибофатика изучает закономерности износоусталостного повреждения материалов.
|
 |
МЕХАНИКА УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ
Сосновский Л.А.
Механика усталостного разрушения: Словарь-справочник в 2-х частях/ НПО «Трибофатика», –Гомель, 1994. –328 с.
Книга содержит краткую сводку современных знаний по механике и статистике явления усталости металлов и обладает достоинствами словаря (минимальное время для поиска необходимой информации) и справочника (наименьший объем информации для удовлетворения практических потребностей). Особое внимание уделено практически важным вопросам – методам испытания на усталость, расчетам на прочность и долговечность при напряжениях, переменных во времени. Приведены численные значения основных характеристик сопротивления усталости для более чем 300 марок металлов и сплавов. Изложены известные теории усталостного разрушения, дан анализ наиболее важных проблем, таких, как масштабный эффект, влияние конструкционных, металлургических, технологических и эксплуатационных факторов на сопротивление усталости деталей, вопросы циклической трещиностойкости и др. Приведены необходимые сведения по объемной малоцикловой, многоцикловой и высокоресурсной усталости, контактной и контактно-механической усталости, коррозионно-механической усталости, фрикционно-механической усталости, фреттинг-усталости, термической и термомеханической усталости, ударной усталости й т.д.
Адресуется широкому кругу технической интеллигенции – научным работникам, студентам и особенно инженерам (конструкторам, расчетчикам, технологам, металловедам).
|
 |
ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ, МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ И ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ
Сосновский Л.А.
Элементы теории вероятностей, математической статистики и теории надежности: Учеб. пособие / БелГУТ. – Гомель, 1994. – 146 с.
Кратко изложены элементы теории вероятностей, математической статистики и теории надежности как единый комплекс основных понятий, процедур, сведений, зависимостей. Основные сведения иллюстрируются техническими приложениями.
Предназначено для студентов механических специальностей вузов. Может быть полезно и студентам строительных специальностей.
|
 |
СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ДЕФОРМИРОВАНИЮ И РАЗРУШЕНИЮ
Трощенко В.Т., Красовский А.Я., Покровский В.В., Сосновский Л.А., Стрижало В.А.
Сопротивление материалов деформированию и разрушению: справочное пособие в 2-х частях/ В.Т. Трощенко, А.Я. Красовский , В.В. Покровский , Л.А. Сосновский, В.А. Стрижало . –Киев: Наукова думка, 1993.
ISBN 5-12-003735-6
В справочном пособии комплексно рассмотрены проблемы сопротивления материалов деформированию и разрушению с учетом основных факторов, определяющих это сопротивление.
Рассмотрены методы определения напряжений и деформаций; приведены характеристики механических свойств различных конструкционных материалов, в том числе металлов и сплавов, полимеров, композиционных материалов, графитов, твердых сплавов и т. д. Проанализированы условия эксплуатации материалов в различных инженерных конструкциях. Исследовано влияние на сопротивление материалов деформированию и разрушению таких факторов, как рассеяние характеристик свойств материалов, наличие технологических и эксплуатационных дефектов, состояние поверхностного слоя и нестабильность свойств материала в процессе эксплуатации. Описаны методы, позволяющие учитывать влияние этих факторов в расчетах на прочность.
Рассмотрены уравнения состояния и модели разрушения материалов при кратковременном статическом, динамическом, длительном статическом, малоцикловом, многоцикловом и комплексном нагружениях, которые являются основой расчетов напряженно-деформированного и предельного состояния конструкций.
Для научно-технических и инженерных работников, преподавателей, аспирантов и студентов высших технических учебных заведений, специализирующихся в области прочности материалов и конструкций.
|
 |
TRIBOFATIGUE: PROBLEMS AND PROSPECTS
Sosnovskiy L.А.
Tribo-Fatigue: problems and prospects. – Gomel: Byelorussian Institute of Railway Engineers. – 1990. – 83 p.
Basic ideas of Tribo-Fatigue – a science of complex assessment of reliability of load-bearing systems based on the criteria of their fatigue, vibration, wear and erosion strength are described. The following subjects are considered: methodological aspects of Tribo-Fatigue structure; basic results of theoretical and experimental studies; methods of wear and fatigue tests of materials and units under conditions approximating those in actual use. Some trends of further research are formulated and problems of Tribo-Fatigue progress are discussed.
|
 |
ТРИБОФАТИКА: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Сосновский Л.А.
Трибофатика: проблемы и перспективы: Доклад на тематической выставке АН СССР "Математика и механика – народному хозяйству". – Гомель: БелИИЖТ. – 1989 – 64 с.
Изложены основы трибофатики – науки о комплексной оценке надежности силовых систем по критериям сопротивления усталости, вибро-, износо- и эрозионной стойкости. Рассмотрены: методологические аспекты построения трибофатики; основные результаты теоретических и экспериментальных исследований; методы износоусталостных испытаний материалов и узлов в условиях, близких к эксплуатационным. Сформулированы некоторые направления дальнейших исследований и обсуждаются проблемы развития трибофатики.
|
 |
СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
Трощенко В.Т., Сосновский Л.А.
Сопротивление усталости металлов и сплавов: справочник в 2-х частях/ В.Т. Трощенко, Л.А. Сосновский. –Киев: Наукова думка, 1987.
Справочник состоит из двух частей.
В первой части описаны методы исследования и основные закономерности сопротивления усталости и циклической трещиностойкости металлов и сплавов; изложены основные подходы к расчету на прочность при циклическом нагружении в детерминированной и вероятностной постановках при линейном и сложном напряженном состояниях. Приведены характеристики сопротивления многоцикловой усталости для чистых металлов и углеродистой стали.
Во второй части приведены характеристики сопротивления многоцикловой усталости для легированной стали, чугуна и сплавов на различных основах с учетом влияния конструкционных, технологических и эксплуатационных факторов, а также их химический состав и механические свойства.
Для конструкторов, технологов, металловедов; научных работников и аспирантов; может быть полезен студентам втузов.
|
 |
СТАТИСТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ
Сосновский Л.А.
Сосновский Л.А. Статистическая механика усталостного разрушения, –Мн.: Наука и техника, 1987, –288 с.
Изложены результаты теоретического и экспериментального исследования усталостного разрушения при линейном и сложных напряженных состояниях. Получена функция распределения пределов выносливости деталей с учетом комплекса факторов, влияющих на сопротивление усталости, и дан анализ ее практически важных частных случаев. Предложена инженерная методика вероятностного расчета на прочность при напряжениях, переменных во времени, и разработаны основы дифференциации и оптимизации таких расчетов в зависимости от уровня экономической ответственности детали. Приведена программа для расчета надежности деталей по критериям сопротивления усталости на ЭВМ ЕС. Разработана методика оценки долговечности при регулярном и нерегулярном нагружении. Результаты исследования позволяют решать задачи повышения надежности деталей машин при одновременном снижении их массы, что дает значительный экономический эффект.
Предназначена для научных и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами прочности, будет полезна студентам машиностроительных и механических специальностей вузов.
|
