Нестаціонарні температурні поля у кусково-однорідних смугах за врахування фрикційного тепловиділення

Т. Я. Соляр, О. М. Вовк

Анотація


Наведено підхід для визначення нестаціонарних температурних полів у кусково-однорідних смугах за конвективного теплообміну з середовищем та теплоутворень від дії сил тертя. Алгоритм розв’язування задачі ґрунтується на використанні інтегрального перетворення Лапласа та його обернення за допомогою адаптованої до задач теплопровідності формули обернення Пруднікова. З використанням розробленого алгоритму досліджено нестаціонарні температурні поля, які виникають при терті кусково-однорідних смуг.

Ключові слова


кусково-однорідні смуги, конвективний теплообмін, фрикційне тепловиділення, нестаціонарні температурні поля, інтегральне перетворення Лапласа

Посилання


Бутринський І. З. Модель фрикційного ковзання штампа границею термопружної півплощини // Вісн. Нац. ун-ту «Львів. політехніка». Теорія і практика будівництва. – 2006. – № 562. – С. 5–7. – http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/36098.

Горечко Н. О., Кушнір Р. М. Розрахунок неусталеного термопружного стану трибосистеми під час гальмування // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2006. – 42, № 5. – С. 81–86. Те саме: Horechko N. O., Kushnir R. M. Analysis of the nonstationary thermoelastic state of a tribosystem in the process of braking // Mater. Sci. – 2006. – 42, No. 5. – Р. 665–672. – https://doi.org/10.1007/s11003-006-0131-4.

Диткин В. А., Прудников А. П. Справочник по операционному исчислению. – Москва: Высш. шк., 1965. – 466 с.

Євтушенко О. О., Куцєй М. Теплопередача під час ковзання плоскопаралельно-го шару по основі // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 2010. – 53, № 2. – С. 147–155. Те саме: Yevtushenko O. O., Kuciej M. Heat transfer in sliding of a plane-parallel layer over a base // J. Math. Sci. – 2011. – 178, No. 5. – P. 545–556. – https://doi.org/10.1007/s10958-011-0568-3.

Євтушенко О., Куцей М., Євтушенко Ол. Моделювання фрикційного нагрівання під час гальмування // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2012. – 48, № 5. – С. 27–33. Те саме: Evtushenko O., Kuciej M., Evtushenko O. Modeling of frictional heating in the process of braking // Mater. Sci. – 2013. – 48, No. 5. – P. 582–590.

Євтушенко О., Куцєй М., Ох Е. Моделювання температурного режиму гальмівної системи з урахуванням термочутливості матеріалів // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2014. – 50, № 3. – С. 77–83. Те саме: Evtushenko O., Kuciej M., Och E. Modeling of temperature conditions for a braking system with regard for the heat sensitivity of materials // Mater. Sci. – 2014. – 50, No. 3. – P. 397–405. – https://doi.org/10.1007/s11003-014-9732-5.

Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. – Москва: Наука, 1964. – 487 с.

Краснюк П., Мандзик Ю., Чаповська Р. Плоска контактна задача взаємодії жорсткого клину та пружного шару за фрикційного теплоутворення // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. мех.-мат. – 2006. – Вип. 65. – C. 144–151.

Куцєй М. Нестаціонарне фрикційне теплоутворення за ковзання композиційного шару по поверхні півпростору // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2011. – 47, № 1. – С. 50–56.

Кушнір Р. М., Максимович В. М., Соляр Т. Я. Визначення нестаціонарних температур на основі уточнених формул обернення перетворення Лапласа // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2002. – 38, № 2. – С. 18–26. Те саме: Kushnir R. M., Maksymovych V. M., Solyar T. Ya. Determination of nonstationary temperatures with the help of improved formulas of the inverse Laplace transformation // Mater. Sci. – 2002. – 38, No. 2. – P. 172–184. https://doi.org/10.1023/A:1020929818010.

Кушнір Р. М., Соляр Т. Я. Квазістатичні температурні напруження у багатозв’язних пластинах під час їх нагріву // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2006. – 42, № 6. – С. 27–33. Те саме: Kushnir R. M., Solyar T. Ya. Quasistationary temperature stresses in multiply connected plates in the process of heating // Mater. Sci. – 2006. – 42, No. 6. – P. 187–192. – https://doi.org/10.1007/s11003-006-0141-2.

Носко А. Л., Носко А. П. Решение контактной тепловой задачи с учетом теплопередачи между элементами трибосопряжения // Трение и износ. – 2006. – 27, № 3. – С. 279–284.

Подстригач Я. С., Коляно Ю. М. Неустановившиеся температурные поля и напряжения в тонких пластинках. – Киев: Наук. думка, 1972. – 308 с.

Процюк Б., Синюта В. Квазістатичний термопружний стан двох багатошарових циліндрів при фрикційному нагріванні // Машинознавство. – 2003. – № 1. – С. 21–26.

Соляр Т. Я. Визначення нестаціонарних температурних полів і напружень у кусково-однорідних кільцевих пластинках на основі чисельно-аналітичної формули обернення перетворення Лапласа // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 2009. – 52, № 3. – С. 201–208. Те саме: Solyar T. Ya. Determination of nonstationary temperature fields and stresses in piecewise homogeneous circular plates on the basis of a numericalanalytic Laplace inversion formula // J. Math. Sci. – 2010. – 171, No. 5. – P. 673–681. – https://doi.org/10.1007/s10958-010-0166-9.

Соляр Т. Я. Про ефективний підхід до визначення динамічних напружень у шаруватих кільцевих пластинках на основі формули Пруднікова для обернення перетворення Лапласа // Мат. методи та фіз.-мех. поля. – 2014. – 57, № 1. – С. 86–96. Те саме: Solyar T. Ya. Efficient approach to the evaluation of dynamic stresses in layered circular plates based on the Prudnikov formula for the inverse Laplace transformation // J. Math. Sci. – 2016. – 212, No. 2. – P. 107–120. – https://doi.org/10.1007/s10958-015-2652-6.

Abdullah O. I., Schlattmann J., Majeed M. H., Sabri L. A. The distribution of frictional heat generated between the contacting surfaces of the friction clutch system // Int. J. Interact. Des. Manuf. – 2019. – 13, No. 2. – P. 487–498. – https://doi.org/10.1007/s12008-018-0480-x.

Fortunato G., Ciaravola V., Furno A., Lorenz B., Persson B. N. J. General theory of frictional heating with application to rubber friction // J. Phys.: Condens. Matter. – 2015. – 27, No. 17. – Article 175008. – https://doi.org/10.1088/0953-8984/27/17/175008.

Gurunathan C., Gnanamoorthy R., Jayavel S. Frictional heat generation in selective ceramic reinforced polymer. composites – Effect of particle size // In: 5th International & 26th All India Manufacturing Technology, Design and Research Conference (AIMTDR 2014), 12–14 December, 2014, IIT Guwahati, Assam, India. – P. 256-1–256-5.

Kulchytsky-Zhyhailo R., Matysiak S. J. On heat conduction problem in a semi-infinite periodically laminated layer // Int. Commun. Heat Mass. – 2005. – 32, № 1-2. – P. 123–132. – https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2004.08.023.

Kushnir R., Solyar T. A numerical-analytical approach to the analysis of nonstationary temperature fields in multiply-connected solids // Mechanics, Materials Science & Engineering Journal. – 2016. – 3. – P. 90–106. – doi 10.13140/RG.2.1.1167.0165.

Yevtushenko A. A., Rożniakowska M., Kuciej M. Transient temperature processes in composite strip and homogeneous foundation // Int. Commun. Heat Mass. – 2007. – 34, No. 9-10. – P. 1108–1118. – https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2007.05.004.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.