Гистерезисные явления граничного трения

Abstract

Развита модель граничного трения, описывающая поведение ультратонкой пленки смазки. Учтено плавление при повышении температуры смазки, а также за счет действия приложенных напряжений (сдвиговое плавление). Получено выражение для полной силы трения, учитывающее вязкую и упругую составляющие напряжений. Проанализированы зависимости силы трения от относительной скорости сдвига трущихся поверхностей, температуры слоя смазки и приложенного к поверхностям давления. Построена фазовая диаграмма с областями жидкостного и сухого трения, на которой также реализуется неоднозначная область, где состояние смазки зависит от начальных условий. В этой области возможно возникновение прерывистого режима трения.

Розвинено модель межевого тертя, що описує поведінку ультратонкої плівки мастила. Враховано плавлення при підвищенні температури мастила, а також за рахунок дії прикладених напружень (зсувне плавлення). Отримано вираз для повної сили тертя, що враховує в’язку та пружну складові напружень. Проаналізовано залежності сили тертя від відносної швидкості зсуву поверхонь, що труться, температури шару мастила та прикладеного до поверхонь тиску. Побудовано фазову діаграму з областями рідинного та сухого тертя, на якій також реалізується неоднозначна область, де стан мастила залежить від початкових умов. В цій області можливе виникнення переривчастого режиму тертя.

A model of boundary friction describing behavior of an ultrathin lubricant film is developed. Melting at growth of lubricant temperature and also due to the action of applied stress (shear melting) is considered. Expression for total friction force with viscous and elastic components of stresses is obtained. Dependences of friction force on relative velocity of shear of rubbing surfaces, temperature of lubricant layer, and pressure applied to surfaces are analyzed. The phase diagram with domains of sliding and dry friction is built, where the ambiguous region is also realized with the lubricant state depending on the initial conditions. In this domain, arising of stick-slip mode of friction is possible.