Том 11 (2008)


Многоуровневое моделирование процессов трения и износа на основе численных методов дискретной механики и феноменологической теории

Дмитриев А.И.1, Смолин А.Ю.1, Попов В.Л.3, Псахье С.Г.1

1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, 634021, Россия
2Томский государственный университет, Томск, 634050, Россия
3Берлинский технический университет, Берлин, D-10623, Германия

Предложена методика многоуровневого моделирования процессов трения и износа, объединяющая в рамках единой концепции численные расчеты методом подвижных клеточных автоматов на масштабах локальных контактов и макроскопическую феноменологическую теорию трения. При этом для моделирования на мезоскопическом уровне использована методика совмещения метода подвижных клеточных автоматов с численными методами механики сплошных сред. Приведены результаты моделирования локальных контактов в парах сопряжения гетерогенных фрикционных материалов. Проанализировано влияние исходной микрошероховатости на поведение квазижидкого слоя трения в пластичных материалах. В рамках макроскопической феноменологической модели трения процессы выкрашивания, повторного приваривания частиц износа, а также процессы массопереноса от одного из контактирующих тел к другому описываются в форме стохастических дифференциальных уравнений. Параметры феноменологических уравнений могут быть найдены только в рамках микроскопических моделей процессов, происходящих в трибологическом контакте. В данной работе для этого предлагается использовать результаты моделирования методом подвижных клеточных автоматов. Согласно разработанной методике было найдено значение коэффициента диффузии слоя трения. Результаты проведенного исследования позволяют идентифицировать параметры макроскопической модели на основе моделирования процессов на наноуровне и тем самым «перебросить мост» между нано- и макроуровнями. Ключевые слова: трение и износ, моделирование, методы частиц, дискретно-континуальное описание, феноменология


стр. 15 – 24

Образец цитирования:
Дмитриев А.И., Смолин А.Ю., Попов В.Л., Псахье С.Г.  Многоуровневое моделирование процессов трения и износа на основе численных методов дискретной механики и феноменологической теории // Физ. мезомех. - 2008. - Т. 11. - № 4. - С. 15-24
A.I. Dmitriev, A.Yu. Smolin, V.L. Popov, and S.G. Psakhie Multilevel simulation of friction and wear using numerical methods of discrete mechanics and phenomenological theory, Fiz. mezomekh, 11, No. 4 (2008) 15.


вернуться