Problems of quantitative assessment of the friction couple contact area

封面

如何引用文章

全文:

详细

The results of our research of the surface of steel disks before and after friction are presented. Problems of the friction couple contact area estimation were under consideration. The results of searching a universal criterion of the friction couple contact area quantitative estimation are discussed. Using optical and scanning tunneling microscopy allows studying the surface profile at the micro- and nanoscales. An approach for determination of the contact area between bodies is proposed on the basis of the fractals theory. Such an approach allows to describe the heat transfer between bodies (conductive at contacts and radiant in pores heat exchange), to define the dependence of the friction force on the applied external force. The offered technique for the quantitative estimation of the surface structure at the micro- and nanoscales by means of the fractal theory will allow improving the accuracy of the spacecrafts thermal modes calculation as well as parameters of the knots of friction in them. This, in turn, will positively affect reliability and durability of the future spacecrafts. Improvement of methods in our further work will be aimed at studying tribological properties of the robotic products under the influence of the space factors and validation of the numerical modeling of the friction and heat exchange between mobile knots using results of experiments.

作者简介

Vladimir Belavin

Central Research Institute of Machine Building)

Email: kusoval@tsniimash.ru
Deputy head of heat exchange and aerogasdynamic complex

Yuriy Brylkin

Central Research Institute of Machine Building)

Ph. D., Head of heat exchange and aerogasdynamic complex

Sergey Zaletaev

Central Research Institute of Machine Building)

Ph. D., Deputy head of department

Andrey Kusov

Central Research Institute of Machine Building)

Ph. D., Head of laboratory

Vladimir Pavlikov

Central Research Institute of Machine Building)

Сhief specialist

Alexander Potapov

Central Research Institute of Machine Building)

Deputy chief of department

Victoria Tsarkova

Central Research Institute of Machine Building)

Head of sector

参考

  1. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики: ГОСТ 2789-73; введ. 01.01.1975. - М.: Государственный комитет стандартов Совета Министров, 1973. - 14 с.
  2. Иванов, Г.С. Фрактальная геометрическая модель микроповерхности / Г.С. Иванов, Ю.В. Брылкин // Геометрия и графика. - 2016. - Т. 4. - № 1. - С. 4-11. doi: 10.12737/18053.
  3. Чичинадзе, А.В. Основы трибологии (трение, износ, смазка) / А.В. Чичинадзе, Э.Д. Браун, Н.А. Буше и др.; под общ. ред. А.В. Чичинадзе. - М.: Машиностроение, 2001. - 664 с.
  4. Jourani, A. Effect of 3D fractal dimension on contact area and asperity interactions in elastoplastic contact / A. Jourani // AIP Advances. - 2016. - V. 6. - I. 5. - P. 055309-1-055309-10. doi: 10.1063/1.4949564.
  5. Pan, W. Influence of surface topography on three-dimensional fractal model of sliding friction / W. Pan, X. Li, L. Wang, J. Mu, Z. Yang // AIP Advances. - 2017. - V. 7. - I. 9. - P. 095321-1-095321-12 doi: 10.1063/1.4999036.
  6. Frank, M. Heat transfer across a fractal surface / M. Frank, M. Papanikolaou, D. Drikakis, K. Salonitis // The Journal of Chemical Physics. - 2019. - V. 151. - I. 13. - P. 134705-1-134705-10. doi: 10.1063/1.5115585.
  7. Материалы металлические и неметаллические. Метод определения коэффициента трения и износа в вакууме. ОСТ 92-1296-82. - Королёв: Изд-во ЦНИИмаш, 1982. - 41 c.
  8. Mandelbrot, B.B. The fractal geometry of nature / B.B. Mandelbrot. - 3rd ed. - New York: Henry Holt and Company, 1983. - 468 p.
  9. Брылкин, Ю.В. Моделирование структуры рельефа реальных поверхностей на основе фракталов в аэродинамике разреженных газов / Ю.В. Брылкин, А.Л. Кусов // Космонавтика и ракетостроение. - 2014. - № 3(76). C. 22-28.
  10. Брылкин, Ю.В. Исследование микро- и наноструктуры поверхности медного сплава с использованием теории фракталов / Ю.В. Брылкин, А.Л. Кусов // Космонавтика и ракетостроение. - 2016. - № 5(90). - C. 89-95.
  11. Feder, J. Fractals / J. Feder // In series: Physics of Solids and Liquids. - New York: Springer, 1988. - xxvi, 284 p. doi: 10.1007/978-1-4899-2124-6.
  12. Торхов, Н.А. Фрактальная геометрия поверхностного потенциала электрохимически осажденных пленок платины и палладия / Н.А. Торхов, В.А. Новиков // Физика и техника полупроводников. - 2009. - Т. 43. - Вып. 8. - С. 1109-1116.
  13. Сдобняков, Н. Ю. Морфологические характеристики и фрактальный анализ металлических пленок на диэлектрических поверхностях: монография / Н. Ю. Сдобняков, А. С. Антонов, Д. В. Иванов. - Тверь: Тверской государственный университет, 2019. - 168 с. - ISBN 978-5-7609-1441-5. - EDN YPGZBS.
  14. Получение наноразмерных пленок платины, обладающих фрактальными свойствами / Д. В. Иванов, А. С. Антонов, Е. М. Семенова [и др.] // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2020. - № 12. - С. 73-87. - doi: 10.26456/pcascnn/2020.12.073. - EDN XCSHMD.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».