Tehnički vjesnik, Vol. 22 No. 1, 2015.
Izvorni znanstveni članak
https://doi.org/10.17559/TV-20140429122305
Računarska analiza zamora mehaničkih elemenata u dodiru
Gorazd Fajdiga
orcid.org/0000-0001-5738-7945
; University of Ljubljana, Biotechnical Faculty, Jamnikarjeva 101, SI-1000 Ljubljana, Slovenia
Sažetak
U radu se ispituje utjecaj različitih parametara na raspodjelu naprezanja u dodirnoj površini mehaničkih elemenata. Cilj je rada odrediti konkretna mjesta u dodirnim tijelima gdje bi se trebale pojaviti male pukotine zbog velikih naprezanja nastalih različitim uvjetima dodira. Dvodimenzionalni ekvivalentni kontaktni model zajedno s Hertzovom teorijom dodira upotrebljen je za sve računarske analize primjenom metode konačnih elemenata. Raspodjela maksimalnog ekvivalentnog von Mises naprezanja na dodirnoj površini najprije je određena za prave Hertzove uvjete dodira, gdje se maksimalna naprezanja javljaju na određenoj dubini ispod površine dodira. Tada je parametrijskom analizom određen utjecaj opterećenja, zakrivljenosti površine dodira, dodirnog trenja, zaostalih naprezanja i elasto-hidro-dinamičkog podmazivanja na raspodjelu naprezanja. Sve to nastoji povećati naprezanja i maksimalno se razviti uz ili vrlo blizu dodirne površine, što može dovesti do iniciranja pukotine ispod površine ili na njoj. U ovom se radu predstavlja nastajanje pukotine na površini i njezino širenje na bočnoj površini zubi zupčanika. Metoda Virtual crack extension (VCE) (virtualno širenje pukotine), implementirana u metodi konačnih elemenata, primijenjena je za simuliranje širenja pukotina zbog zamora materijala od začetka pukotine do stvaranja šupljina na površini. Usporedba rezultata numeričke simulacije i rezultata eksperimentalnog testiranja pokazuje dobru korelaciju.
Ključne riječi
nastanak pukotine; numerička analiza; problem dodira; strojni elementi; širenje pukotine; tribologija
Hrčak ID:
135078
URI
Datum izdavanja:
23.2.2015.
Posjeta: 1.998 *