Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/39766
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Синергетическое представление прерывистого режима граничного трения
Authors Manko, Nataliia Mykolaivna
ORCID
Keywords ультратонка плівка мастила
ультратонкая пленка смазки
ultrathin lubricant film
переривчастий режим тертя
прерывистый режим трения
stick-slip friction
зсувне плавлення
сдвиговое плавление
shear melting
мультифрактальний аналіз
мультифрактальный анализ
multifractal analysis
Type PhD Thesis
Date of Issue 2015
URI http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/39766
Publisher СумГУ
License
Citation Манько, Н. Н. Синергетическое представление прерывистого режима граничного трения [Текст] : диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат. наук / Н. Н. Манько ; Науч. рук. Я.А. Ляшенко. - Сумы : СумГУ, 2015. - 128 с. - СумГУ
Abstract Дисертацію присвячено дослідженню процесів межового тертя в рамках моделі нанорозмірної трибологічної системи, а також аналізу процесу зсувного плавлення в твердих тілах. Описано поведінку трибологічних систем двох типів – при зсуві верхньої поверхні тертя в одному напрямку та при зовнішньому знакозмінному впливі. Встановлено, що залежно від температури та параметрів мастила може встановлюватись як режим загасаючих коливань, так і автоколивальний режим, представлений у вигляді дивного атрактора. Проведено врахування просторової неоднорідності напружень, деформації та температури мастильного шару. При врахуванні неоднорідного розподілу напружень по площині контакту показано, що в процесі тертя утворюється доменна структура з двома типами доменів. При врахуванні деформаційного дефекту модуля зсуву проаналізовано вплив адитивних флуктуацій напружень, деформації і температури на процес плавлення мастильного матеріалу. Розглянуто модель зсувного плавлення при врахуванні адитивних шумів основних параметрів і проведено аналіз впливу інтенсивності шумів на характер поведінки системи. Показано, що зі зменшенням інтенсивності шуму параметра порядку мультифрактальна поведінка ряду посилюється.
Диссертация посвящена исследованию процессов граничного трения в рамках модели наноразмерной трибологической системы, а также анализу процессов сдвигового плавления в твердых телах. Исследовано плавление ультратонкой пленки смазки, зажатой между двумя атомарно-гладкими твердыми поверхностями при их взаимном перемещении в рамках модели Лоренца. Описано поведение трибологических систем двух типов – при сдвиге верхней трущейся поверхности в одном направлении и при внешнем знакопеременном воздействии. Проведено аналитическое описание процессов, происходящих в результате самоорганизации полей сдвиговых напряжений и деформации, а также температуры смазочного слоя. Установлено, что в зависимости от температуры и параметров смазки может осуществляться как режим затухающих колебаний, так и автоколебательный режим, представленный на фазовой плоскости в виде странного аттрактора. Показано, что на поведение системы критическим образом влияют начальные условия. Проведен математический анализ синергетической модели с целью объяснения возникновения различных режимов работы системы при изменении основных параметров. Тип функционирования трибологической системы описан в соответствии с характером устойчивости особых точек. Исследован пространственно неоднородный случай в рамках модели наноразмерной трибологической системы. При реализации численной процедуры решения одномерного дифференциального уравнения в частных производных, позволяющей проследить эволюцию трибологической системы, получено и описано распределение напряжений по толщине смазки. Прослежена зависимость стационарного состояния от температуры и показано, что с ростом температуры увеличивается относительная скорость сдвига трущихся поверхностей. Проведен учет пространственной неоднородности напряжений, деформации и температуры смазочного слоя. Рассмотрено движение трущихся поверхностей во взаимно противоположных направлениях с одинаковыми скоростями, а также ситуация, когда нижняя поверхность жестко закреплена, а верхняя сдвигается с фиксированной скоростью. Учет пространственного распределения параметров позволяет описать нетривиальное неньютоновское поведение эффективной сдвиговой вязкости смазочного материала. Проведен анализ влияния температуры поверхностей и вязкости материала на стационарный режим трения. При описании неоднородного распределения напряжений по плоскости контакта показано, что в процессе трения образуется доменная структура с двумя типами доменов. Выяснено, что в ходе эволюции система стремится к однородному состоянию, в котором по всей плоскости контакта реализуется одно и то же значение сдвиговых напряжений, задающее относительную скорость движения трущихся блоков. При учете деформационного дефекта модуля сдвига проанализировано влияние аддитивных флуктуаций напряжений, деформации и температуры на процесс плавления смазочного материала. Исследовано влияние параметров системы на фазовую диаграмму, где интенсивность шума температуры и температура поверхностей трения определяют области сухого, жидкостного и прерывистого трения. Построены зависимости эффективного потенциала и распределения вероятностей от величины напряжений, вид которых определяет режим трения. Также исследуется влияние деформационного дефекта модуля сдвига смазочного материала на характер самоподобного поведения временных рядов напряжений при наличии в системе аддитивных некоррелированных флуктуаций. Рассмотрена модель сдвигового плавления при учете аддитивных шумов основных параметров и проведен анализ влияния интенсивности шумов на характер поведения системы. Подробно рассмотрена ситуация, когда интенсивность шума параметра порядка является малой величиной. Характерной особенностью временных зависимостей параметра порядка является наличие в ограниченном диапазоне степенного вида функции распределения, и, как следствие, временной ряд является самоподобным. С помощью метода мультифрактального флуктуационного анализа для всех рассматриваемых случаев рассчитаны зависимости модифицированного показателя Херста от параметра деформации и показано, что с уменьшением интенсивности шума параметра порядка мультифрактальное поведение ряда усиливается.
The thesis is devoted to study of the boundary friction processes within the framework of the nanoscale tribological system model, as well as to analysis of shear melting in solid state. The behavior of two types of tribological systems has been described: during the displacement of the upper friction surface in one direction and under the external alternating influence. It has been determined that both the mode of damped oscillations and auto-oscillating mode, presented in the form of a strange attractor, may be established dependending on the temperature and parameters of the lubricant. The spatial inhomogeneity of the stress, strain and temperature of the lubricant layer has been considered. While considering the heterogeneous distribution of stresses in the plane of the contact, it has been shown that the domain structure with two types of domains appears in the friction process. The influence of the additive fluctuations of stress, strain and temperature on the melting process of lubricating material has been analyzed considering the deformation defect of shear modulus. The shear melting model considering the additive noise of the main parameters has been studied, and the impact of the noise intensity on the system behavior has been analyzed. It has been shown that decrease of intensity of the order parameter noise increases the multifractal behavior of the series.
Appears in Collections: Дисертації

Views

Austria Austria
1
Bulgaria Bulgaria
1
Canada Canada
1
China China
9
Czechia Czechia
1
Finland Finland
61921039
France France
37356
Germany Germany
14239536
Ireland Ireland
139735910
Italy Italy
840588887
Japan Japan
4
Lithuania Lithuania
1
Moldova Moldova
1
Netherlands Netherlands
3
Poland Poland
6
Romania Romania
1
Russia Russia
7
Slovakia Slovakia
2
Spain Spain
1
Sweden Sweden
1546105
Ukraine Ukraine
78296
United Kingdom United Kingdom
99272
United States United States
1836949278
Unknown Country Unknown Country
19096

Downloads

Austria Austria
2
Azerbaijan Azerbaijan
1
Belarus Belarus
1
Bulgaria Bulgaria
27
China China
1173592152
Denmark Denmark
1
EU EU
2
Finland Finland
6380
France France
2
Germany Germany
67367
India India
1
Ireland Ireland
139735912
Italy Italy
1
Japan Japan
5
Kazakhstan Kazakhstan
1
Kyrgyzstan Kyrgyzstan
1
Lithuania Lithuania
1
Poland Poland
2
Russia Russia
23
Slovakia Slovakia
6
Tajikistan Tajikistan
1
Ukraine Ukraine
-1399752448
United Kingdom United Kingdom
31811
United States United States
-1399752473
Unknown Country Unknown Country
143

Files

File Size Format Downloads
diss_manko.pdf 4,5 MB Adobe PDF -1486071078
critique_tatarenko.pdf 1,41 MB Adobe PDF -1486071078
critique_kulmentiev.pdf 2,46 MB Adobe PDF -1486071078

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.