Влияние Инерционной Силы на Процесс stick-slip Двух Тел с Сухим Трением
Влияние Инерционной Силы на Процесс stick-slip Двух Тел с Сухим Трением
DOI:
https://doi.org/10.56143/wzjz9905Ключевые слова:
Сухое трение; функция SIGNUM; движение «прилипание-скольжение»; условие адгезии; численный алгоритм; динамика твердого тела; колебания, вызванные трением; ошибка ускорения.Аннотация
При решении трибологических задач с использованием модели сухого трения часто используется функция SIGNUM для определения направления действия силы трения. Состояние прилипания двух тел определяется равенством скоростей. Однако при численном решении задач скорости двух соприкасающихся тел в процессе их колебания на самом деле не будут точно равны. Поэтому необходимо использовать дополнительное условие прилипания. Также необходимо разработать алгоритм определения начала скольжения двух соприкасающихся тел с сухим трением. Авторами разработан численный алгоритм решения динамических задач для двух абсолютно жестких тел, взаимодействующих по закону сухого трения. В данной статье на основе результатов решения четырех задач показано, что использование функции SIGNUM без дополнительных условий не всегда дает достоверные результаты. Результаты лабораторного эксперимента по свободным колебаниям двух тел с сухим трением сравниваются с решением соответствующей задачи по алгоритму авторов, а также с решением задачи по алгоритму с прямым использованием функции SIGNUM. Сравниваются решения трех задач, полученные по алгоритмам авторов и с прямым использованием функции SIGNUM. Показано, что ошибки в расчете ускорения приводят к неверным значениям силы инерции, что влияет на процесс stick-slip.
Библиографические ссылки
[1] Ndy Von Kluge, P., Djuidj´e Kenmo´e, G., Kofan´e, T. C.: Modern Mechanical Engineering. 5, 28–40 (2015).
[2] Ndy Von Kluge, P., Djuidj´e Kenmo´e, G., Kofan´e, T. C.: SN Applied Sciences. 1, No. 1140 (2019).
[3] Cao, Y., Chen, X. B.: Modern Mechanical Engineering. 5, 10–19 (2015).
[4] Awrejcewicz, J., Dzyubak, L.: Thermoelastic contact of a rotating shaft with a rigid bush in conditions of bush wear and stick-slip movements, International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation. 4, 155–160 (2003).
[5] Awrejcewicz, J., Pyryev, Yu.: International Journal of Engineering Science. 40, 1113–1130 (2002).
[6] Voldrich, J.: Applied and Computational Mechanics. 3, 241–252 (2009).
[7] Li, C., Fan, J., Yang, Z., Xue, S.: Mechanism and Machine Theory. 135, 81–108 (2019).
[8] Flores, P., Lankarani, H. M.: Contact Force Models for Multibody Dynamics. Solid Mechanics and Its Applications, Vol. 226, Springer (2016).
[9] Fan, J., Li, S., Chen, G.: Mathematical Problems in Engineering. Article ID 2017 (2017).
[10] Lyashenko, I. A.: Technical Physics. 56(5), 701–707 (2011).
[11] Lyashenko, I. A., Zaskoka, A., Khomenko, A. V.: Tribology Transactions. 56, 1019–1026 (2013).
[12] Yang, C. R., Chiou, Y. C., Lee, R. T.: Tribology International. 32, 443–453 (1999).
[13] Lyu, X., Shi, Y., Luo, G.: International Journal of Non-Linear Mechanics. 138 (2022).
[14] Tamura, G., Kojima, K., Takewaki, I.: Heliyon. 5 (2019).
[15] Gao, H., Hu, Z., Yin, Z., Lin, G.: Engineering Analysis with Boundary Elements. 155, 351–370 (2023).
[16] Kim, S.-Y., Lee, C.-H.: Engineering Structures. 209, 110011 (2020).
[17] Peng, Y., Fan, J.: Mechanism and Machine Theory. 175, 104931 (2022).
[18] Kabantsev, O. V., Perelmuter, A. V.: Magazine of Civil Engineering. 105(5) (2021).
[19] Ivanov, A. P.: Regular and Chaotic Dynamics. 14(6), 656–672 (2009).
[20] Mirzaev, I., Sagdiev, Kh., Yuvmitov, A., Turdiev, M., Egamberdiev, B.: Facta Universitatis Series: Mechanical Engineering. 22(3), 503–512 (2024).
[21] Mirzaev, I., Turdiev, M.: AIP Conference Proceedings. 2432, 030050 (2022).
[22] Mirzaev, I. M.: Soviet Mining Science. 11(1), 70–73 (1975).
[23] Mirzaev, I., Turdiev, M.: Lecture Notes in Civil Engineering. Vol. 335, 53–67 (2024).
[24] Popov, V. L.: Contact Mechanics and Friction. Springer-Verlag, Berlin–Heidelberg, 352 pp. (2017).
