Determination of Subsurface Thermoelastic Contact Stresses in a Half-Plane Using Temperature Dependent Properties

Authors : Mehmet Nurullah BALCİ

Pages : 257-272

Doi:10.2339/politeknik.667386

View : 32 | Download : 11

Publication Date : 2022-03-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Rijit bir zımba ile homojen bir yarı-düzlem arasındaki temas mekaniği sürtünme ısı üretimi düşünülerek incelenmiştir. Kayan rijit zımba ile yarı-düzlem yüzeyi arasındaki sürtünme yarı-düzlem malzemeye doğru kayıp olmadan akan bir sürtünme ısısına yol acar, ve bu malzemenin termoelastik özelliklerini değiştirir. Yüzey altı gerilmelerin hesaplanması bileşenlerin mekanik tasarımı açısından çok önemlidir çünkü hasarların çoğu yüzey altı gerilmelerin daha yüksek seviyelere ulaştığı bölgelerdeki yorulma ve kırılmadan kaynaklanmaktadir. Problemi çözmek için sonlu elemanlar yöntemine dayanan iteratif bir algoritma geliştirilmiştir. Kararlı durum yüzey altı temas gerilmeleri temas yüzeyindeki sürtünme ısısı dengeye ulaştığında elde edilir. Yüzeyaltı temas gerilmeleri zımba kayma hızının ve sürtünme katsayısının çeşitli değerleri için elde edilmiştir. Sıcaklığa bağlı ve sıcaklıktan bağımsız özelliklere göre hesaplanan yüzey altı temas gerilmeleri arasındaki farkın dikkat çekici olduğu görülmektedir. Daha yüksek zımba hızı ve sürtünme katsayısı değerleri daha fazla miktarda ısı oluşumuna neden olur ve gerilmeler arasındaki yüzde fark özellikle temas bölgesinin yakınında önemli seviyeye ulaşır. Sıcaklığa bağlı malzeme özelliklerinin kullanılması, ısı üretimi ile sürtünme temasına maruz kalan makine parçalarının yorulma ve kırılma davranışının değerlendirilmesinde daha iyi bir yaklaşım sağlar.
Keywords : Temas mekaniği, sürtünme, ısı üretimi, sonlu elemanlar analizi, yüzeyaltı gerilme

ORIGINAL ARTICLE URL