Влияние упрочняемости материалов на герметизирующую способность уплотнительных соединений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.02, кандидат наук Турченко, Алексей Владимирович

• Турченко, Алексей Владимирович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Турченко, Алексей Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С

УПРОЧНЯЕМЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

1.1. Общие сведения об уплотнительных соединениях

1.2. Материалы деталей уплотнительных соединений

1.3. Влияние контактных давлений на герметичность УС

1.4. Обзор и анализ инженерных методов расчета упругопластической деформации

1.5. Постановка задач исследований

ГЛАВА 2. ВНЕДРЕНИЕ СФЕРИЧЕСКОЙ НЕРОВНОСТИ В

УПРОЧНЯЕМОЕ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЕ ПОЛУПРОСТРАНСТВО

2.1. Критерии появления пластических деформаций в приповерхностном слое и на поверхности контакта

2.2. Описание упругопластического контактного взаимодействия на основе кинетического

индентирования материала

2.3. Совершенствование метода подобия деформационных характеристик для расчета упругопластической

контактной деформации

2.4. Применение результатов конечно-элементного анализа для учета характеристик упрочняемости

материала

2.5. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И

ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

УПЛОТНИТЕЛЬНОГО СТЫКА ПРИ

УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОМ КОНТАКТЕ

ШЕРОХОВАТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ЗЛ. Геометрия контакта при упругопластическом внедрении

сферической неровности

3.2. Влияние характеристик упрочняемого материала на относительную площадь контакта

3.3. Влияние характеристик упрочняемого материала на плотность зазоров в уплотнительном стыке

3.4. Влияние характеристик упрочняемого материала на функционал проницаемости

3.5. Использование полученных результатов для инженерных расчетов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние упрочняемости материалов на герметизирующую способность уплотнительных соединений»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В условиях рыночной экономики важным фактором является выпуск конкурентоспособной продукции. Совершенствование конструкций герметизирующих устройств, уплотнений и уплотнительной техники связано с ограничением их материалоемкости, минимизацией запасов прочности элементов конструкции при одновременном росте технико-энергетических характеристик - повышением давления и расхода рабочих сред, расширением температурного диапазона - и в значительной мере ограничивается надежностью изоляции сред. Изоляция сред достигается различного вида уплотнительными соединениями (УС), которые относятся к числу основных элементов агрегатов гидравлических, пневматических, топливных систем, затворов трубопроводной арматуры и сосудов высокого давления, определяющих общий уровень надежности технических машин и оборудования. Например, число отказов, связанных с потерей герметичности, составляет до 2/3 числа отказов всех авиационных систем. Создание конкурентоспособных УС предполагает оптимальное сочетание их конструктивных параметров, чтобы основные требуемые свойства - прочность, герметичность и долговечность обеспечивались минимальным усилием герметизации, что приведет к минимальным мас-согабаритным характеристикам.

Герметичность УС определяется контактными характеристиками: плотностью зазоров в стыке; относительной площадью контакта; распределением пятен контакта по величине и возможностью их слияния. При определении контактных характеристик широко используется дискретная модель шероховатости, в которой микронеровности (далее неровности) представлены в виде сферических сегментов, распределение которых по высоте соответствует опорной кривой профиля. В зависимости от условий контактирования возможен различный характер деформирования неровностей: упругий, упругопластиче-ский, жесткопластический.

В отличие от упругого и жесткопластического контактов, упругопласти-ческий контакт менее изучен ввиду определенных сложностей, связанных с учетом упрочняемости материала в процессе нагружения и определения границ упругой области и областей ограниченной и развитой упругопластичности.

Цель работы — определение герметизирующей способности уплотни-тельных стыков, содержащих детали с упрочняемыми материалами, путем определения контактных характеристик стыка шероховатых поверхностей в зависимости от параметров упрочнения.

Реализация цели связана с решением следующих задач исследований.

1. Определение критерия пластической деформации с учетом взаимного влияния неровностей.

2. Математическое описание упругопластического контакта на основе диаграммы кинетического индентирования сферой.

3. Учет характеристик упрочняемого материала при упругопластическом внедрении единичной неровности.

4. Определение геометрии контакта при упругопластическом внедрении сферической неровности.

5. Моделирование упругопластического контакта шероховатых поверхностей.

6. Определение герметизирующей способности при упругопластическом деформировании уплотнительного стыка.

7. Сравнение полученных результатов теоретических исследований с опубликованными результатами конечно-элементного анализа и натурного эксперимента.

Объект исследований - стык шероховатых поверхностей уплотнитель-ных соединений.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, полученных автором, подтверждаются опубликованными результатами конечно-элементного анализа и экспериментальных исследований. Научные положения

аргументированы, теоретические результаты работы и выводы подтверждены использованием теорией упругости и пластичности, механики контактного взаимодействия, трибомеханики, теории вероятности, специальных разделов математического анализа, имитационным моделированием.

Научная новизна проведенных исследований.

1. Установлено, что начало пластической деформации отдельной неровности зависит от общего напряженно-деформированного состояния полупространства при внедрении в него жесткой шероховатой поверхности, которое характеризуется приложенным контурным давлением .

2. Внедрение сферической неровности в областях ограниченной и развитой упругопластичности описано с использованием диаграммы кинетического индентирования сферой, важным свойством которой является независимость кривой разгрузки от характера распределения давления на площадке контакта.

3. Впервые аналитически определена экспонента кривой разгрузки, которая определяется эффектами "этк-т/рПе-ир" и относительной величиной внедрения.

4. Для упругопластического тела со степенным законом упрочнения Хол-ломона с известными физико-механическими свойствами пластическая твердость определена методом «двухкратного вдавливания» на основании опубликованных результатов конечно-элементного анализа упругопластического внедрения сферы. Это позволило впервые определять глубину остаточной лунки с учетом характеристик упрочняемого материала.

5. Впервые получены аналитические выражения для описания геометрии контакта (профиля нагруженной лунки), учитывающие одновременное действие эффектов '^пк-т/рПе-ир".

6. Разработанная математическая модель контактирования жесткой шероховатой поверхности с упругопластическим полупространством позволила впервые оценить влияние характеристик упрочнения материала на контактные характеристики и герметизирующую способность уплотнительного стыка.

Практическая ценность работы заключается в том, что на базе проведенных исследований с использованием известных результатов конечно-элементного анализа внедрения сферического индентора в упрочняемое упру-гопластическое полупространство создан современный инженерный метод расчета упругопластической контактной деформации, учитывающий эффекты "зткчп/рПе-ир". Это позволило разработать методики определения контактных характеристик и герметизирующей способности уплотнительного стыка с учетом упрочняемости материалов, которые могут быть использованы при оптимальном проектировании уплотнительных соединений.

По результатам исследований в ОАО «ИркутскНЙИхиммаш» внедрены:

• методика «Определение характеристик упругопластического контакта шероховатых поверхностей»;

• программное обеспечение «8С-ЕРС» по определению герметизирующей способности уплотнительных стыков.

Указанные разработки внедрены также в учебный процесс по магистерскому направлению 150400 - «Технологические машины и оборудование» и для подготовки в аспирантуре по научной специальности 05.02.02. - «Машиноведение, системы приводов и детали машин».

Апробация работы. Результаты и основные положения доложены и обсуждены на: IV и V международных научно-технических конференциях «Проблемы механики и современных машин», г. Улан-Удэ, 2009 и 2012 гг.; международной научной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии», Липецк, 2012г.; XI и XII Всероссийских конференциях с международным участием «Механики XXI веку», Братск, 2012 и 2013 гг.; на Всероссийских научно-технических конференциях «Естественные и инженерные науки -развитию Сибири, Братск, 2008-2013 гг.

Публикации. По результатам работы опубликовано 35 печатных работ, из которых 21 статья, 10 докладов и 4 тезисов докладов. В изданиях, рекомендованных ВАК, опубликовано 14 статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы. Общий объем работы 135 страниц.

В первой главе приведены общие сведения об различных уплотнитель-ных соединениях для сред с повышенными давлениями и температурами: фланцевых, штуцерных, клапанных, затворах сосудов. Материалами деталей таких соединений являются металлы - стали углеродистые и легированные и цветные металлы и сплавы: латуни, бронзы, алюминиевые, никелевые, и титановые сплавы. Область применения материала определяется комплексом его свойств с учетом необходимой долговечности и его стоимости.

Приведен обзор и анализ методов расчета упругопластической контактной деформации при внедрении сферического индентора.

Во второй главе рассмотрены вопросы, связанные с внедрением сферической неровности в упрочняемое упругопластическое полупространство.

Рассмотрены критерии появления пластических деформаций в приповерхностном слое и на поверхности контакта. Описано контактное взаимодействие сферы с упругопластическим полупространством на основе диаграммы кинетического индентирования, метода подобия деформационных характеристик. Для учета свойств упрочняемого материала использовано понятие пластической твердости, как характеристики сопротивления материала контактной пластической деформации. Проведено сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Третья глава посвящена определению относительной площади контакта, плотности зазоров и герметизирующей способности уплотнительного стыка при внедрении жесткой шероховатой поверхности в упругопластическое полупространство в зависимости от свойств упрочняемых материалов. Приведены примеры использования полученных результатов.

ГЛАВА 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С УПРОЧНЯЕМЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

1Л. Общие сведения об уплотнительных соединениях

Под уплотнительным соединением подразумеваем совокупность деталей, образующих конструкцию для обеспечения герметичности. Герметичность -это свойство соединений обеспечивать допустимую величину утечки, определяемую из условий нормальной работы оборудования, систем технологических машин, безопасности людей, охраны окружающей среды. Герметизация сред в основном достигается за счет изменения плотности зазоров в стыке шероховатых поверхностей, т.е. за счет «уплотнения» стыка.

При проектировании разъемных уплотнительных соединений используют следующие основные приемы уменьшения утечки [39]:

1. Прецизионная обработка контактирующих поверхностей с целью уменьшения высотных параметров микро- и макрошероховатости.

2. Увеличение деформаций неровностей путем нагружения контакта сжимающими напряжениями или применение пластичных или эластичных материалов.

3. Заполнение зазоров герметизируемой или разделительной средой и воздействия на нее того или иного энергетического фактора (гидростатического давления, электромагнитного поля и т.п.).

Иерархическая структура модель ГУ, как объекта обеспечения надежности может быть представлена схемой

м —* п —* эд ■ —► Д 1 —* УС —* ГУ

Рис. 1.1. Структурная модель ГУ

Низший уровень М образуют материалы, из которых изготавливают детали и покрытия поверхностей. Уровень П составляют поверхности трибосопря-жений. Уровень ЭД образуют функциональные элементы детали, например, выступ или канавка фланца, упругий элемент уплотнительного кольца, оболо-чечный элемент седла и т.п. Уровень Д составляют детали, подвергающиеся на-гружениям или перемещениям, например фланцы, прокладки, штоки, крепежные детали и т.п. Уровень УС совместно с деталями, обеспечивающими метод герметизации составляет ГУ.

Множество точек зрения на конструирование ГУ для работы в конкретных условиях [29, 32, 52, 56, 143 и др.] привели к созданию большого количества конструкций ГУ. По данным [146] в настоящее время в мировом фонде насчитывается свыше 200 тысяч патентов, и их число ежегодно увеличивается на 2 тысячи. Значительная доля патентов (до 15%) приходится на УС, что свидетельствует об определенной неудовлетворенности растущих практических требований существующим разработкам.

Многообразие видов и конструкций УС предполагает их классификацию. Авторы [143] предполагают классификацию УС в соответствии с принципом их действия и отраслевой принадлежностью по классам, подклассам, группам, подгруппам и видам. В работе [13] представлена классификация герметизирующих систем - совокупности материалов, которые используют для герметизации сред, герметизирующих элементов и деталей. Научно-обоснованная классификация, в основу которой заложена иерархия признаков УС, предложена в работах [39]. Она позволяет определить возможные схемы взаимодействия контактирующих деталей, необходимые для определения контактных характеристик трибосопряжений.

Объектом исследований настоящей работы являются фланцевые (рис. 1.2) и штуцерные (рис. 1.3) соединения, затворы трубопроводной арматуры (клапанные уплотнения) (рис 1.4), затворы сосудов и аппаратов высокого давления (рис. 1.5). Многочисленные конструкции указанных УС приведены в [29, 32, 33, 121, 131, 143 и др.].

Рис. 1.2. Фланцевые соединения

/~Л

Н

ГЛ

И

и

Рис. 1.3. Штуцерные соединения

Рис. 1.4. Клапанные уплотнения

б)

д)

Рис. 1.5. Уплотнения сосудов, работающих под давлением

1.2. Материалы деталей уилотнительных соединений

В арматуростроении для деталей УС используется значительное количество разнообразных материалов: углеродистые и легированные стали, цветные металлы и сплавы, прокладочные материалы из металлов и неметаллов (азбест, паронит, графлекс и др).

Для предварительного решения вопроса о выборе материала прокладки иногда используется следующее правило: если произведение давления р

А О

(МПа) на температуру t С превышает 10 , то применяют металлические прокладки. При меньших давлениях применяют как металлические, так и не металлические прокладки [32].

Технология изготовления детали (прокат, отливка, поковка, штамповка) оказывают значительное влияние на свойства материала, поэтому свойства материала необходимо уточнять с учетом условий изготовления детали. Кроме того на свойства поверхностного слоя влияют различные покрытия и модифицированные слои на основе металлов и керамик, обработка поверхностным пластическим деформированием.

Область применения материала зависит от комплекса его свойств и стоимости. В зависимости от условий эксплуатации (давлений, температуры, агрессивности среды) и назначения, основными свойствами могут быть прочность, коррозионная стойкость, жаропрочность, упругость и пластичность. При наличии материалов с одинаковыми свойствами выбирается более дешевый.

При выборе конструкционных материалов прежде всего исходят из их прочности и технологических свойств. Прочность оценивается по результатам испытаний образцов, главным образом на разрывных машинах. Основной характеристикой хрупких материалов является предел прочности при разрыве ав (в зарубежной литературе стм), т.е. наибольшее напряжение, соответствующее отношению приложенной силы к первоначальному сечению образца, которое он выдерживает при разрыве. Для пластичных материалов помимо предела

прочности ам важное значение имеет предел текучести ат ( в зарубежной литературе ау) — напряжение соответствующее остаточному относительному удлинению 0,2 %. Предел пропорциональности ап- наибольшее напряжение, до которого деформация изменяется пропорционально напряжению, используется в основном при расчетах на продольную устойчивость. Модуль упругости при растяжении Е, характеризующий жесткость материала, способность сопротивляться деформациям, используется при расчете деформации напряжения, изгиба или сжатия.

При растяжении образца из пластичного материала имеет место продольная и поперечная деформация сечения образца, которые характеризуют пластические свойства материала. Пластические свойства оцениваются по относительному удлинению при разрыве 8 (в зарубежной литературе вм), относительному сужению \|/ и ударной вязкости. Относительное удлинение 5 и относительное сужение \|/ обычно измеряются в процентах. Ударная вязкость ан характеризует способность материала сопротивляться динамическим нагрузкам и определяется количеством энергии, затраченной на излом единицы площади сечения образца. При расчетах на прочность используется также коэффициент Пуассона V, который представляет собой отношение относительной поперечной деформации к относительной продольной. Коэффициент Пуассона до предела пропорциональности имеет постоянное значение.

С повышением или понижением температуры свойства материалов меняются. С повышением температуры обычно повышаются пластические свойства, а прочностные снижаются, при снижении температуры пластические свойства ухудшаются, а прочностные становятся выше. При высоких температурах в уплотнениях часто одновременно действуют высокие давления, вызывающие в деталях значительные напряжения. В этих условиях важное значение приобретает явление ползучести - непрерывная деформация металла при постоянном напряжении. В качестве предела ползучести принимают напряжение, вызывающее суммарную деформацию в 1% за 100000 часов работы или

1-10—7 мм/мм -ч. Скорость ползучести в установившемся режиме зависит от напряжения

где а - напряжения; А, т- константы.

Эксплуатация деталей при высоких температурах и больших напряжениях приводит к снижению прочности металлов. Длительная прочность материала характеризуется пределом длительной прочности стди— напряжением, выдерживаемым образцом в течении 100000 часов. Предел длительной прочности в зависимости от температуры определяется выражением

где Т- абсолютная температура; е— основание натуральных логарифмов; В, к— константы.

Для оценки условий работы деталей уплотнений при высоких температурах необходимо учитывать явление релаксации - снижение напряжений в материале при неизменной величине начальной деформации. Особенно четко это явление проявляется в болтах и шпильках фланцевых соединений, работающих при высоких температурах.

На рис. 1.6. представлены идеализированные схемы «напряжение - деформация» для пластичных и упругопластичных тел: а) идеально жесткопла-стическое тело; б) упруго-идеальнопластическое тело; в) жесткопластическое тело со степенным законом упрочнения; г) упругопластическое тело со степенным законом упрочнения.

В зарубежной литературе при описании упругопластических упрочняемых наибольшее распространение получили:

степенной закон Людвика (Ludwik power law)

G = ay+ks™s (1Л)

где Ер - пластическая часть деформации; к, га — константы; степенной закон Холломона (Hollomon power law)

а -

вЕ,

г<гу-,

<з1~пЕпг", ое-

(1.2)

у " ' " "у-

где 8 - относительная деформация; п- экспонента упрочнения; еу = Ъу/Е.

а

аг

а

СУ

а

а

еУ

Рис. 1.6. Идеализированные схемы «напряжения — деформация» для пластичных и упругопластичных тел: а) идеально жесткопластическое тело; б) упруго идеально пластическое тело; в) жесткопластическое тело со степенным законом упрочнения; г) упругопластическое тело со степенным законом упрочнения.

Второе уравнение (1.2) можно представить в виде

ст г \ Ее п ( \ 8

е>8г

(1.3)

В дальнейшем в работе будет использоваться выражение (1.2) или (1.3). Ниже в таблицах 1.1 - 1.4 представлены свойства материалов используемых в арматуростроении [32] с рассчитанными значениями гук п. Значения

экспоненты упрочнения рассчитывалось по выражению

я=тгтЧ <м>

Нги/*у)

Таблица 1.1

Механические характеристики качественной углеродистой конструкционной стали (по ГОСТу 1050-60)

Группа стали Марка стали £ • Ю-5, МПа Оу, МПа > МПа гу п

08 2,03 200 330 0,33 0,000928 0,0851

10 2,1 210 340 0,31 0,000942 0,0832

15 2,01 230 380 0,27 0,00107 0,09

20 2,13 250 420 0,25 0,0011 0,0956

I 25 1,98 280 460 0,23 0,00133 0,0962

30 2 300 500 0,21 0,00141 0,1019

35 2,06 320 540 0,20 0,00146 0,1063

40 2,13 340 580 0,19 0,0015 0,1103

45 2 360 610 0,16 0,00169 0,1158

50 2,16 380 640 0,14 0,00166 0,1174

20Г 2,04 280 460 0,24 0,00129 0,0949

II ЗОГ 2,04 320 550 0,20 0,00148 0,1102

40Г 2 360 600 0,17 0,00169 0,1108

50Г 2,16 400 660 0,13 0,00174 0,1159

Таблица 1.2

Механические характеристики отливок из углеродистой стали

(по ГОСТу 977-65)

Марка стали £-10"5, МПа а у, МПа аи, МПа ги ЕУ п

20Л 2,01 220 420 0,22 0,00103 0,1204

35Л 2,12 280 500 0,15 0,00124 0,1207

50Л 2,19 340 580 0,11 0,00146 0,1235

Таблица 1.3

Механические характеристики легированных сталей, коррозионностойких сталей, жаропрочных сталей и жаропрочных сплавов, применяемых в арматуростроении.

Образцы в термически обработанном виде

Марка стали ЕЛО'5, МПа Ъу, МПа МПа Б« п

ЗОХ 2,08 750 900 0,13 0,00338 0,0498

35Х 2,14 800 950 0,12 0,0035 0,0486

40Х 2,14 850 1000 0,10 0,00372 0,0492

15ХМ 2,05 300 450 0,22 0,00137 0,0797

ЗОХМА 2,08 850 1000 0,12 0,00383 0,047

40ХФА 2,15 750 900 0,10 0,00327 0,0532

12ХМФ 1,98 230 450 0,22 0,00108 0,1261

12Х1МФ 1,98 250 500 0,22 0,00118 0,1325

25Х2МФА(ЭИ 10) 2,17 800 950 0,14 0,00346 0,0464

2X13 2,17 650 850 0,10 0,00281 0,075

15X11МФ 2,28 500 700 0,16 0,00205 0,0771

15Х1М1Ф 2,14 380 580 0,23 0,00166 0,0858

38ХМЮА 2,09 850 1000 0,15 0,00381 0,0441

1Х17Н2(ЭИ268) 1,97 900 1100 0,1 0,00428 0,0635

0Х18Н10 1,96 180 540 0,5 0,00086 0,1725

Х17Н13М2Т (ЭИ448) 2,06 220 550 0,4 0,001 0,1529

4Х14Н14В2М (ЭИ69) 2,12 340 650 0,35 0,0015 0,1188

ХН35ВТ (ЭИ612) 2,02 400 750 0,15 0,00186 0,143

1Х14Н18В2Б (ЭИ695) 2,07 220 550 0,35 0,00099 0,1561

1Х13Н18В2БР (ЭИ695Р) 2,07 220 550 0,35 0,00099 0,1561

20X3МВФ (ЭИ415) 2,07 600 800 0,13 0,00272 0,0742

ЭИ802 2,16 600 750 0,15 0,0026 0,0549

Х23Н18 (ЭИ417) 2,04 200 500 0,35 0,00092 0,1542

20ХНЗА 2,12 800 950 0,12 0,00354 0,0488

Х14Г14НЗТ (ЭИ711) 1,94 250 650 0,35 0,00121 0,1685

Х21Г7АН5 (ЭП222) 2,07 370 700 0,35 0,00167 0,1191

Таблица 1.4

Механические характеристики латуней, применяемых в арматуростроении

Марка латуни Вид заготовки и состояние материала £-1(Г5, МПа Ъу , МПа МПа 6, п

Л62 и Л68 Термически обработанная (мягкая) Твердая (поковки и штамповки) 1Д2 110 440 360 520 0,49 0,1 0,00085 0,00342 0,1805 0,0495

Л80 (полутомпак) Термически обработанная (мягкая) Термически обработанная (твердая) 1,1 120 360 310 560 0,52 0,1 0,00095 0,00285 0,1505 0,1242

ЛС59-1 Отливки 1,05 150 340 0,27 0,00124 0,1519

ЛМц58-2 Отливки 1,05 160 360 0,24 0,00132 0,1559

Как следует из вышеприведенных таблиц, для материалов, используемых в арматуростроении ву = 0,00085...0,0043? п = 0,044...0,18 .

1.3. Влияние контактных давлений на герметичность УС

Одним из первых в отечественной литературе затронул вопрос о герметичности уплотнительных соединений П.И. Киселев [53]. Рассматривая остающиеся зазоры между затвором и седлом как радиально расположенные капиллярные трубки, расход среды и можно определить по формуле

и^А(Р]-Р2±Рк)Р4 ^ гф

где р^ и р2- давления на входе и выходе капилляра; рк— поверхностной капиллярный напор, знаки «плюс» и «минус» - соответственно для смачиваемых и несмачиваемых поверхностей; А— постоянный коэффициент; £>- диаметр капилляра; г|- коэффициент динамической вязкости среды; Ь - ширина затвора. Сила сжатия уплотнительных поверхностей

Р = Рас+Руп>

где рас- сила гидростатического давления на затвор; руп— сила, создающая уп-лотнительный контакт.

„ TLDcp

nP2cp n

Рас = —|—> Pyn = KDcbqy i

где Dc - средний диаметр затвора; p - давление среды; qy - контактное давление, создающее уплотнительный контакт;

а + ср ( „

где а и с-константы.

Уравнение (1.5) положено в основу определения контактных давлений многими исследователями [8, 32, 51, 118 и др.]. В работе [8] В.Б. Аронович приводит выражение усилия, необходимого для поддержания герметичности фланцевых соединений в эксплуатационных условиях

t 4

Для мягких прокладок q3 = (2...2,5)р, для других случаев q3 приведено в работе [57]. Табличные значения контактных давлений для обжатия прокладок приведены в работах [27, 124, 126, 142, 152, 179 и др.].

С помощью аналитических исследований трудно получить выражения, непосредственно связывающие величину контактного давления с исходными данными на проектирование уплотнений. Аналитические зависимости связывают герметичность (величину утечки) с контактными характеристиками (характеристиками межконтактного пространства), которые зависят от контактного давления.

Наиболее простым способом моделирования является представление зоны контакта уплотнительных поверхностей эквивалентным зазором. В этом случае расчет утечек можно вести по классической формуле Пуазейля [6, 122, 141, 145, 147, 152]. В работе [44] указывается, что если обработка поверхностей приводит к образованию ярко выраженных гребней неровностей, а направление потока перпендикулярно им, то величина эквивалентного зазора определяется расстоянием между вершиной гребня и плоскостью соприкасающейся поверхности. В [30] также используется эквивалентный зазор, однако при этом учиты-

вается неравномерность контактного давления по периметру уплотнения, что объясняется наличием макроотклонений. В работе [178] указывается на значительное расхождение между экспериментальными данными и аналитически полученными значениями по эквивалентному зазору, особенно при контактных давлениях, близких к пределу текучести. Автор делает вывод, что для таких нагрузок требуется более точная модель двумерной системы неровностей, допускающая течение сквозь каналы, отличные от чисто радиальных с эквивалентным зазором. Авторы [75] утверждают, что применение эквивалентного зазора приводит к погрешностям из-за непостоянства зазора, поэтому они вводят поправочные коэффициенты, полученные аналитически.

В работах [3, 128, 154] утечка определена через геометрические параметры микроканалов, образованных наборами тел правильной геометрической формы (пирамидами, сферами), которыми моделируются микронеровности. При таком подходе возникают значительные погрешности в определении утечки, так как, во-первых, не совпадают опорные поверхности моделируемой и реальной шероховатой поверхности, во-вторых, форма единичных неровностей значительно отличается от правильной.

При моделировании зоны контакта распределением неровностей или зазоров [137, 153 и др.] не учитывается влияние волнистости и макроотклонений. Поэтому применение таких моделей ограничивается контактным давлением, при котором волнистость и макроотклонения деформируются полностью. Не учитываются шаговые характеристики шероховатостей, роль которых увеличивается с ростом контактных давлений.

При моделировании зоны контакта пористым телом [3, 4, 29, 36, 48, 67, 126, 135 и др.] для расчетов герметичности используется теория Козени-Кармана. Для этих случаев следует отметить: отсутствует строгое доказательство уравнения Козени; общей зависимости между пористостью и проницаемостью существовать не может, так как две структуры одной и той же пористости могут иметь разные проницаемости; использование только параметра пористости ничем не отличается от использования эквивалентного зазора; при большом

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Турченко, Алексей Владимирович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александров В.М., Кадомцев И.Г., Царюк Л.Б. Осесимметричные контактные задачи для упругопластических тел // Трение и износ. 1984. № 1. С. 1620.

2. Александров В.М., Ромалис Б.Л. Контактные задачи в машиностроении. М.: Машиностроение, 1986. 176 с.

3. Алексеев В.М. Основы расчета неподвижных соединений на герметичность // Контактное взаимодействие твердых тел. Калинин: КГУ, 1984. С. 17-24.

4. Алексеев В.М., Покусаев B.C. Расчет металлических уплотнений на герметичность при высоких контактных давлениях // Фрикционный контакт деталей машин. Калинин: КТУ, 1984. С. 17-29.

5. Алпатов Ю.Н., Тарасов В.А., Турченко A.B. Влияние характеристик упрочняемого материала на герметизирующую способность соединений // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2012. №2. С. 83-88.

6. Ананьевский В.А. Исследование влияния микрорельефа прецизионных поверхностей на работоспособность и надежность клапанных уплотнений: ав-тореф. дис ... канд. техн. наук. Киев, 1976. 27 с.

7. Аргатов И.И., Дмитриев H.H. Основы упругого дискретного контакта. СПб.: Политехника, 2003. 233 с.

8. Аронович В.Б. Арматура регулирующая и запорная. М.: Машгиз, 1953.

284 с.

9. Белокобыльский C.B., Огар П.М., Тарасов В.А. Контакт конусных затворов с начальным касанием по линии // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2007. Т. 2. С. 125-129.

10. Белокобыльский C.B., Огар П.М., Тарасов В.А. Многокритеальный подход к проектированию затворов трубопроводной арматуры // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2007. № 3. С. 6-10.

И. Белокобыльский С.В., Огар П.М., Тарасов В.А. Оптимальное проектирование затворов трубопроводной арматуры с уплотнением «металл-металл» // Системы. Методы. Технологии. 2009. №3. С. 9-15.

12. Белокобыльский С.В., Огар П.М., Тарасов В.А. Особенности контакта конусных затворов с начальным касанием вдоль полосы // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2007. Т. 2. С. 121-125.

13. Белый В.А., Пинчук Л.С. Введение в материаловедение герметизирующих систем. Минск.: Наука и техника, 1980. 304 с.

14. Болотов А.Н., Мешков В.В., Сутягин О.В., Васильев М.В. Исследование упругопластических контактных деформаций твердосмазочных покрытий узлов трения космических летательных аппаратов // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т.Н. № 1(2). С. 464-468.

15. Болотов А.Н., Мешков В.В., Сутягин О.В., Васильев М.В. Исследование упругопластического контакта сферического индентора с металлами и твердосмазочными покрытиями. Часть 1: Критические нагрузки // Трение и износ. 2013. Т. 34. № 1.С. 5-10.

16. Болотов А.Н., Мешков В.В., Сутягин О.В., Васильев М.В. Исследование упругопластического контакта сферического индентора с металлами и твердосмазочными покрытиями. Часть 2: Характеристики контактного взаимодействия // Трение и износ. 2013. Т. 34. № 2. С. 165-170.

17. Болотов А.Н., Мешков В.В.,Сутягин О.В., Васильев М.В. Влияние упрочнения на характеристики упругопластического контакта микронеровностей поверхностей // Известия Самарского научного центра РАН. 2013. Т. 15. № 4(2). С. 313-315.

18. Болотов А.Н., Сутягин О.В., Васильев М.В. Исследование упругопластических контактных деформаций металлов применительно к процессам фрикционного взаимодействия // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т.13. № 4. С. 977-981.

19. Болотов А.Н., Сутягин О.В., Васильев М.В. Критерий перехода к пластическим контактным деформациям в тяжело-нагруженных узлах трения деталей машин // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № 1. С. 211-213.

20. Буланов Э.А. Зависимость между нагрузкой и параметрами деформации при внедрении сферического индентора в упругопластическую среду при полном пластическом течении // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2013. № 1.С. 034-036.

21. Буланов Э.А. Контактная задача для шероховатых поверхностей // Техника машиностроения. 2009. № 1. С. 36-41.

22. Буланов Э.А. Универсальные зависимости между параметрами деформации и нагрузкой при внедрении шарового индентора в упругое полупространство // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2009. № 1. С. 4043.

23. Булычев С.И. Переход от диаграмм вдавливания к диаграммам растяжения с учетом упрочненного поверхностного слоя // Деформация и разрушение материалов. 2010. №2. с.43-48.

24. Булычев С.И., Алехин В.П. Испытание материалов непрерывным вдавливанием индентора. М.: Машиностроение, 1990. 224 с.

25. Булычев С.И., Алехин В.П., Шоршоров М.Х., Терновский А.П., Шны-рев Г.Д.. Определение модуля Юнга по диаграмме вдавливания индентора // Заводская лаборатория. 1975. 41. № 9. С. 1137-1140.

26. Васаускас С.С., Васаускас B.C. Контроль механических свойств металлов и неоднородности сварных соединений динамическим вдавливанием. Исследование и контроль механических свойств материалов неразрушающими методами. М-лы науч.-техн. конф. Волгоград, 1969. Вып. И. С. 7-12.

27. Волошин A.A., Григорьев Г.Г. Расчет и конструирование фланцевых соединений // Справочник. JL: Машиностроение, 1979. 125 с.

28. Воронин H.A. Теоретическая модель упругопластического деформирования жесткой сферы (Методологические основы оценки механических ха-

рактеристик компактных однородных материалов методом кинетического ин-дентирования сферического индентора) // Трение и износ. 2003. №1. С. 16-26.

29. Герметичность неподвижных соединений гидравлических систем. М.: Машиностроение, 1977. 120 с.

30. Гошко А.И. Исследование и расчет точности шаровых кранов, исходя из обеспечения качества агрегатов химических производств: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 1973. 16 с.

31. Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов. М.: Наука, 1976. 230 с.

32. Гуревич Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. JL: Машиностроение, 1969. 887 с.

33. Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура // Справочное пособие. JL: Машиностроение, 1975. 312 с.

34. Давиденков H.H., Беляев С.Е., Марковец М.П. Получение основных механических характеристик стали с помощью измерений твердости // Заводская лаборатория, 1945. № 10. С. 964-973.

35. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970. 226 с.

36. Демкин Н.Б., Лемберский В.Б., Соколов В.И. Влияние микрогеометрии на герметичность разъемных соединений с прокладками из низкомодульных материалов // Изв. вузов. Машиностроение. 1976. №7. С. 26-30.

37. Демкин Н.Б., Рыжов Э.В. Качество поверхности и контакт деталей машин. М.: Машиностроение, 1981. 244 с.

38. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989.

510 с.

39. Долотов A.M., Огар П.М, Чегодаев Д.Е. Основы теории и проектирование уплотнений пневмогидроарматуры летательных аппаратов. М.: Изд-во МАИ, 2000. 296 с.

40. Донсков A.C. Математическое моделирование процесса внедрения жесткого штампа в упругопластическое полупространство // Деформация и разрушение материалов. 2011. № 3. С. 16-22.

41. Дрозд М.С., Матлин М.М., Сидякин Ю.И. Инженерные расчеты упру-гопластической контактной деформации. М.: Машиностроение, 1986. 234 с.

42. Жасимов М.М. Управление качеством деталей при поверхностном пластическом деформировании. Алма-Ата:Наука, 1986. 208 с.

43. Жидонис В.Ю. К вопросу определения характеристик основных механических свойств стали методом вдавливания: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. Каунас: КПИ, 1962. 18 с.

44. Завагура Ф.Я., Уваров Б.М., Коденаций A.A. Утечка газовой среды через торцовые уплотнения // Технология и организация производства. 1971. № 6. С. 73-75.

45. Зайцев Г.П. Твердость по Бринеллю как функция параметров пластичности металлов // Заводская лаборатория, 1949. № 6. С. 704-717.

46. Измайлов В.В., Нетягов П.Д. Упругопластический контакт шероховатых поверхностей // Изв. вузов. Машиностроение. 1974. № 7. С. 28-30.

47. Измеров М.А. Обеспечение заданного уровня герметичности на этапе проектирования и повышение фреттингостойкости стыка герметизирующих устройств: дисс. ... канд. техн. наук. Брянск, 2006. 134 с.

48. Ильин H.H., Николаев В.А., Суслов А.Г. Расчет герметичности разъемных неподвижных соединений пневмогидросистем // Вестник машиностроения. 1985. № 3. С. 26-28.

49. Ишлинский А.Ю. Осесимметричная задача теории пластичности и проба по Бринеллю // Прикладная математика и механика. 1944. Т. 8. Вып. 3. С. 201-224.

50. Кадомцев И.Г., Царюк Л.Б. Соударение жесткопластических тел вращения / Расчет оболочек и пластин. Ростов-на-Дону: РИСИ, 1978. С. 189-194.

51. Кармугин Б.В., Кисель В.Л., Лабезник А.Г. Современные конструкции малогабаритной пневмоарматуры. К.: Техника, 1980. 295 с.

52. Кармугин Б.В., Стратиневский Г.Г., Мендельсон Д.А. Уплотнения пневмогидроагрегатов. М.: Машиностроение, 1983. 152 с.

53. Киселев П.И. Основы уплотнений в арматуре высоких давлений. М.-JL: Госэнергоиздат, 1950. 124 с.

54. Ковалев А.П. Основные закономерности вдавливания сферического индентора и оценка физико-механических свойств поверхностного слоя деталей // Упрочняющие технологии и покрытия. 2007. № 1. С. 36-41.

55. Ковалев А.П. Оценка несущей способности поверхностного слоя деталей вдавливанием сферического индентора // Технология машиностроения. 2007. № 9. С. 50-53.

56. Кондаков Л.А. Уплотнения гидравлических систем. М.: Машиностроение, 1972. 240 с.

57. Корндорф Б.А. Техника высоких давлений в химии. М.- Л.: Госхимиз-дат, 1952. 440 с.

58. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.Т. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.

59. Крагельский И.В., Михин Н.М. Узлы трения машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1984. 280с.

60. Кузьменко А.Г. Пластический контакт тел двоякой кривизны // Проблемы трибологии. 2009. № 1. С.46-64.

61. Кузьмин H.H. Исследование контактных взаимодействий твердых тел при упруго-пластических деформациях в зонах фактического касания: дис. ... канд. техн. наук. Москва, 1986. 235 с.

62. Ланков A.A. Вероятность упругих и пластических деформаций при сжатии металлических шероховатых поверхностей // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2009. № 3. С. 3-5.

63. Ланков A.A. Деформирование металлов сферой и подобие деформационных характеристик в упругопластической области // Фрикционный контакт деталей машин. Калинин: КГУ, 1984. С. 40-46.

64. Ланков A.A. О правомерности применения понятий «упругая и пластическая деформация» при сжатии шероховатых металлических поверхностей // Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования. Тверь: ТГТУ, 2009. Вып. 2. С. 10-14.

65. Ланков A.A., Ланков Ал. Ан. Метод относительных нагрузок в изучении упругопластической деформации / Микрогеометрия и эксплуатационные свойства машин. Рига: РПИ, 1983. С. 62-70.

66. Лившиц В.И., Домашнев А.Д. Теоретическое исследование герметичности при контакте стальных шлифованных поверхностей // Вопросы прочности сосудов высокого давления. Иркутск, 1975. Деп. в ЦИНТИХимнефтемаш 19.09.1975. №261. С. 103-110.

67. Макушкин А.П., Крагельский И.В., Михин Н.М. Исследование герметичности разъемных соединений при криогенных температурах // Трение и износ. 1988. Т. 9. № 2. С. 197-206.

68. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975. 400 с.

69. Марковец М.П. Определение механических свойств металлов по твердости. М.: Машиностроение, 1979. 191 с.

70. Матлин М.М. Определение параметров первоначального точечного упругопластического контакта по физико-механическим свойствам контактирующих тел // Проблемы машиностроения и автоматизации. 1993. № 5. С. 1120.

71. Матлин М.М., Лебский С.Л., Мозгунова А.И. Закономерности упругопластического контакта в задачах поверхностного пластического упрочнения. М.: Машиностроение-1, 2007. 218 с.

72. Матлин H.H., Мозгунова А.И. Использование обобщенной кривой деформирования для расчета параметров упругопластического контакта // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2007. №5. С. 80-82.

73. Матюнин В.М. Оперативная диагностика механических свойств конструкционных материалов. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. 214 с.

74. Матюнин В.М., Дубов A.A., Марченков А.Ю. Общие закономерности проявления масштабного фактора при определении прочности и твердости металла // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2010. № 8. С. 43-47.

75. Михайлов Ю.Б., Ланков A.A. Определение расхода газа через контакт, образованный шлифованными и полированными поверхностями // Авиационная техника. 1976. № 1. С. 71-76.

76. Михин Н.М. Внешнее трение твердых тел. М.: Наука, 1977. 219 с.

77. Молдаванова О.И., Молдаванов И.И. Количественная оценка качества уплотнений трубопроводной арматуры. М.: ВНИИЭпром, 1973. 30 с.

78. Мышкин Н.К., Петроковец М.И. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии. М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2007. 368 с.

79. Огар П.М. Контактные характеристики и герметичность неподвижных стыков пневмогидротопливных систем двигателей летательных аппаратов: дис. ... д-ра техн. наук. Братск, 1997. 345 с.

80. Огар П.М., Горохов Д.Б. Контактирование шероховатых поверхностей: фрактальный подход. Братск: Изд-во БрГУ. 2007. 171 с.

81. Огар П.М., Горохов Д.Б., Ключев Е.А. Герметизирующая способность стыка фрактальных шероховатых поверхностей // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2007. № 14. С. 63-65.

82. Огар П.М., Дайнеко А.А, Клюс С.С. Критерий пластичности при моделировании контакта тяжелонагруженных шероховатых поверхностей // Системы. Методы. Технологии. 2009. № 1. С. 14-18.

83. Огар П.М., Дайнеко A.A., Клюс С.С. Критерий пластичности при контактировании шероховатых поверхностей // Механики XXI веку. Тр. VI Всерос. науч.-техн. конф. Братск: БрГУ. 2007. С. 281-285.

84. Огар П.М., Дайнеко A.A., Турченко A.B. Критерии пластичности при контакте шероховатых поверхностей // Проблемы механики современных машин. М-лы IV междунар. конф. Улан-Удэ: ВГСТУ. 2009. С. 113-116.

85. Огар П.М., Дайнеко A.A., Щур Д.Д. Контакт жесткой сферической неровности с упругопластическим полупространством // Системы. Методы. Технологии. 2009. № 4. С. 17-19.

86. Огар П.М., Корсак И.И. Влияние характеристик тяжелонагруженного стыка шероховатых поверхностей на герметичность. Братск: БрИИ, 1989. 110 с. Деп. в ВИНИТИ, № 6109-В90.

87. Огар П.М., Тарасов В.А, Дайнеко A.A. К вопросу упругопластического внедрения сферического индентора // Системы. Методы. Технологии. 2011. №2(10). С.14-16.

88. Огар П.М., Тарасов В.А, Дайнеко A.A. О некоторых общих закономерностях упругопластического внедрения сферического индентора // Системы. Методы. Технологии. 2010. № 4(8). С. 38-43.

89. Огар П.М., Тарасов В.А, Межецкий В.И. Расчет герметичности затворов трубопроводной арматуры и сосудов высокого давления // Системы. Методы. Технологии. 2011. № 1(9). С. 45-50.

90. Огар П.М., Тарасов В.А, Турченко A.B. Герметизирующая способность тяжелонагруженных уплотнительных стыков // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. № 3. С. 136-142

91. Огар П.М., Тарасов В.А, Турченко A.B. Контакт жесткой шероховатой поверхности с упругопластическим полупространством // Системы. Методы. Технологии. 2012. № 1(13). С. 17-22.

92. Огар П.М., Тарасов В.А, Турченко A.B. Плотность стыка при упругом контакте шероховатых поверхностей с учетом взаимного влияния неровностей // Системы. Методы. Технологии. 2011. № 4(12). С. 35-40

93. Огар П.М., Тарасов В.А. Влияние формы осесимметричной нагрузки на напряженно-деформированное состояние упругопластического полупространства // Системы. Методы. Технологии. 2010. № 1(5). С. 14-20.

94. Огар П.М., Тарасов В.А., Амиров В.В. Контакт деталей машин с начальным касанием вдоль полосы // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2004. Т. 2. С. 164-170.

95. Огар П.М., Тарасов В.А., Корсак И.И. Оптимальное проектирование затворов трубопроводной арматуры. Братск: Изд-во БрГУ, 2012. 145 с.

96. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Влияние характеристик упрочняемого материала на упругопластическое внедрение сферической неровности // Системы. Методы. Технологии. 2011. № 4(12). С. 29-34.

97. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Геометрия контакта при уп-ругопластическом внедрении сферической неровности // Системы. Методы. Технологии. 2012. № 1(13). С. 9-16.

98. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Изменение экспоненты кривой разгрузки при сферическом индентировании // Системы. Методы. Технологии. 2012. № 2(14). С. 39-42.

99. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Инженерный метод расчета характеристик внедрения сферы в упругопластическое полупространство // Актуальные вопросы современной техники и технологии: м-лы VII Междунар. науч. конф. Липецк. С. 71-80.

100. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. К вопросу использования диаграммы кинетического индентирования сферой для описания упругопласти-ческого контакта // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2013. Т. 1. С. 164-167.

101. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Контактирование жесткой шероховатой поверхности через слой упругопластического покрытия // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2012. № 3. С. 42-45.

102. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Критерий пластичности для единичной неровности при контактировании жесткой шероховатой поверхности с полупространством // Системы. Методы. Технологии. 2013. № 2. С. 29-34.

103. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Описание взаимодействия жесткой сферы с упругопластическим полупространством // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2012. Т. 1.С. 163-169.

104. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Применение кривых кинетического индентирования сферой для определения механических свойств материалов // Системы. Методы. Технологии. 2013. № 1. С. 41-47.

105. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Распределение давления при контактировании сферического индентора с упругопластическим полупространством // Механики XXI веку. 2013. № 12. С. 71-72.

106. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Трибомеханика упругопла-стического контакта // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2013. № 2. С. 116-122.

107. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Упругопластический контакт шероховатых поверхностей // Проблемы механики современных машин. М-лы V междунар. конф. Улан-Удэ: ВГСТУ. 2012. С. 27-31.

108. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B., Горохов Д.Б. Обеспечение экслуатационных свойств тяжелонагруженнных соединений деталей машин // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2012. Т. 3. С 26-35.

109. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B., Федоров И.Б. Влияние толщины упругопластического покрытия на относительную площадь контакта // Системы. Методы. Технологии. 2012. № 4(16). С. 14-17.

110. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B., Федоров И.Б. Удельная энергоемкость пластического вытеснения материала при сферическом инден-тировании // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2012. Т. 3. С 19-26.

111. Огар П.М., Тарасов В.А., Черемных А.Н. Проектирование затворов трубопроводной арматуры // Труды братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2006. Т. 2. С. 307-316.

112. Огар П.М., Шеремета Р.Н., Лханаг Д. Герметичность металлополи-мерных стыков шероховатых поверхностей. Братск: Изд-во БрГУ, 2006. 159 с.

113. Огар П.М., Тарасов В.А., Турченко A.B. Развитие инженерных расчетов характеристик контакта жесткой сферы с упругопластическим полупро-

странством // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2012. № 1(23). С. 80-87.

114. Пинчук JI.C. Контактные взаимодействия в герметизирующих системах//Трене и износ. 1981. Т. 2. №6. С. 1104-1107.

115. Погодин В.К., Верхозин H.A., Огар П.М., Тарасов В.А. Определение требуемых силовых воздействий для обеспечения герметичности в трубопроводной арматуре на высокие параметры // Системы. Методы. Технологии. 2013. № 3(19). С. 76-83.

116. Порошин В.В., Богомолов Д.Ю., Радыгин В.Ю. Программный модуль для расчета герметичности торцевых осесимметричных уплотнений на основе конечноэлементной модели // Вестник Брянского государственного технического университета. 2008. № 3 (19). С.76-84.

117. Порошин В.В., Богомолов Д.Ю., Сыромятникова A.A. Математическая модель течения рабочей среды в подвижных металл-металлических соединениях с учетом трехмерной топографии рабочих поверхностей // Вестник Брянского государственного технического университета. 2008. № 2 (18). С. 97102.

118. Пржиалковский A.JL, Щучинский С.Х. Электромагнитные клапаны. Д.: Машиностроение, 1967. 246 с.

119. Продан В.Д. Техника герметизации разъемных неподвижных соединений. М.: Машиностроение, 1991. 160 с.

120. Радыгин В.Ю. Математическое моделирование течения жидкости в герметизируемых торцевых осесимметричных соединениях с учетом комплексной топографической оценки их рабочих поверхностей. Автореферат дисс...канд. техн. наук. М.:МГИУ. 20 с.

121. Сапожников В.М. Справочник слесаря-монтажника трубопроводных коммуникаций гидрогазовых и топливных систем летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1988. 189 с.

122. Ситников Б.Т., Матвеев И.Б. Расчет и исследование предохранительных переливных клапанов. Л.: Машиностроение, 1972. 129 с.

123. Славский Ю.И., Матлин М.М. Экспресс-контроль физико-механических свойств металлоизделий методами упругопластического контактного деформирования. Волгоград: ВолгГТУ, 1996. 48 с.

124. Смелянский В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 2002. 300 с.

125. Современные конструкции трубопроводной арматуры для нефти и газа / под. ред. Ю.М. Котелевского. М.: Недра, 1986. 496 с.

126. Соколов В.И., Лемберский В.Б. Методика расчета величины утечки через разъемные соединения / М. Деп. в ЦИНТИХимнефтемаш 23.10.1975. №267.

127. Справочник по триботехнике / под. ред. М. Хебты. Т. 1. Теоретические основы. М.: Машиностроение, 1989. 400 с.

128. Стратиневский Г.Г. Исследование вопросов герметичности высоковакуумных соединений: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Львов, 1971. 24 с.

129. Тарасов В.А. Обеспечение заданных характеристик надежности затворов запорной трубопроводной арматуры: дис. ... канд. техн. наук. Братск, 2009. 143 с.

130. Тарасов В.А., Турченко A.B. Эффекты "pile-up/sink-in" при внедрении жесткой сферы в упругопластическое полупространство // Механики XXI веку. 2013. № 12. С. 59-65.

131. Технология изготовления, сборки испытаний уплотнительных устройств в автомобилестроении / H.H. Ильин, В.А. Николаев, В.Ф. Солдатов и др.; Под. ред. Г.А. Строганова. М.: МАМИ, 1984. 109 с.

132. Тихомиров В.П., Вольтер Л.В., Горленко O.A. Имитационное моделирование герметичности плоских стыков // Машиноведение, 1986. № 2. С. 9194.

133. Тихомиров В.П., Горленко O.A. Критерий герметичности плоских сопряжений // Трение и износ. 1989. Т. 10. № 2. С. 214-218.

134. Тихомиров В.П., Горленко O.A., Измеров М.А. Инженерия фрактальных поверхностей. М.: Машиностроение, 2011. 184 с.

135. Тихомиров В.П., Горленко O.A., Измеров М.А. Протекание через фрактальную пористую среду // Известия Самарского научного центра РАН. Т. 3.2011. №4(3). С. 879-883.

136. Ткач Л.И. Исследование герметичности торцевых уплотнений: авто-реф. дис. ... канд. техн. наук. М.: 1968. 21 с.

137. Туник Я.А. К вопросу о расчете плоских металлических уплотнителей периодического действия // Арматуростроение. Л.: ЦКБ А, 1972. Вып. 1. С. 47-53.

138. Турченко A.B. Определение показателя степени кривой разгрузки при кинетическом индентировании // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2012. № 3. С. 17-20.

139. Турченко A.B. Особенности расчета характеристик контакта жесткой сферы с упругопластическим полупространством // Труды братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2012. Т. 1. С. 177-183.

140. Тылевич И.Н. Определение механических свойств судостроительных материалов методом вдавливания / Труды ЦНИИ технологии судостроения. Вып. XXIII. Судпромгиз, 1959. С. 94-98.

141. Уваров В.М. Определение характеристик поверхностного слоя металлов расходом воздуха: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Киев, 1969. 27 с.

142. Уплотнения / под. ред. В.К. Житомирского. М.: Машиностроение, 1964. 293 с.

143. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л.А. Кондаков и др. М.: Машиностроение, 1968. 464 с.

144. Царюк Л.Б. О вдавливании выпуклого осесимметричного штампа в жесткопластическое полупространство // Известия СКНЦ ВШ. 1973. № 4. С. 8992.

145. Цукизо Т., Хикасидо Т.О. О механизме контакта металлическими поверхностями. Глубина проникновения и средний зазор // Труды АОИМ. Сер. Д: Теоретические основы инженерных расчетов. 1965. № 3. С. 147-156.

146. Чегодаев Д.Е., Мулюкин О.П. Элементы клапанных устройств авиационных агрегатов и их надежность. М.: Изд-во МАИ, 1994. 208 с.

147. Чегодаев Д.Е., Мулюкин О.П., Колтыгин Е.В. Конструироваание рабочих органов машин и оборудования из упругопористого материала MP. Ч. II. Самара: НПЦ «Авиатор», 1994. 100 с.

148. Шабанов В.М. Разработка и внедрение метода определения комплекса физико-механических свойств материалов непрерывным вдавливанием, ав-тореф. дисс. ... канд. техн. наук. М., 1988. 17 с.

149. Шабанов В.М. Сопротивление металлов начальной пластической деформации при вдавливании сферического индентора // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. № 6. С.63-69.

150. Шабанов В.М. Экспресс-диагностика технического состояния металла элементов конструкций АЭС методом кинетического индентирования // Технологии техносферной безопасности. 2013. № 3(49). С. 32.

151. Шапошников Н.А. Механические испытания металлов. М.: Машгиз, 1954. 443 с.

152. Эдельман А.И. Топливные клапаны жидкостных ракетных двигателей. М.: Машиностроение, 1970. 244 с.

153. Экслер Э.И. О работе контактного металлического уплотнения // Химическое и нефтяное машиностроение. 1966. № 2. С. 5-8.

154. Юровский B.C., Бартенев Г.М. Особенности деформирования резины и резино-металлических клапанах // Каучук и резина. 1965. №5. С. 31-34.

155. Ahn J.H., Kwon D., Mater J. Res. Derivation of plastic stress-strain relationship from ball indentations: Examination of strain definition and pileup effect // 2001. V. 16. № 11. P. 3170.

156. Ai K., Dai L.H. Numerical study of pile-up in bulk metallic glass during spherical indentation // Physics Mechanics and Astronomy. 2008. V. 51. № 4. P. 379386.

157. Alcala J., Barone A. C., Anglada M. The Influence of Plastic Hardening

on Surface Deformation Modes Around Vickers and Spherical Indents // Acta Mater-alia. 2000. V. 48. P. 3451-3464.

158. Bulychev S.I., Alekhin V.P., Shorshorov M.K., Ternovskii A.P. Mechanical properties of materials studied from kinetic diagrams of load versus depth of impression during microimpression // Strength Mater. 1976. T. 8. C. 1084.

159. Cao Y.P., Lu J. A new method to extract the plastic properties of metal materials from an instrumented spherical indentation loading curve // Acta Materialia. 2004. V. 52. P. 4023-4032.

160. Cipriano G.L. Determinacao do coeficiente de encruamento de metais atraves da morfologia das impressoes de durezana escala macr-scopica // URL: http://www.ppgem.ct.utфr.edu.br/dissertacoes/CIPRIANO,%20Gust avo%20Luiz%20-20volume%201.pdf (дата обращения: 03.11.2011). 2008.

161. ClDser H. Eine Methode der naherungsweisen Bevechnung der Dichtungskennwerte fur Metalldichtungen der HD-Nechnik anhand mechanischer Evsatzmod-elle / 4 Int. Dichtungstag. Dresden, 1970. S. 1. s.a. 420-444.

162. Collin J.-M., Mauvoisin G., Pilvin P. Materials characterization by instrumented indentation using two different approaches // Materials and Desing. 2010. V. 31. P. 636-640.

163. Cui H., Chen H., Chen J., Huang C., Wu C. FEA of evaluating material yield streng and strain hardening exponent using a sphericalindentation // Acta Metal-lurgica Sinica. 2009. V. 45. № 2. P. 189-194.

164. Cui H., Chen H., Chen J., Huang C., Wu C. Behavior of pile-up and sink-ing-in around spherical indentation and its effect on hardness determination // Chinese journal of materials research. 2009. V. 23. № 1. P. 54-58.

165. Hardy C., Baronet C.N., Tordion G.V. The Elastoplastic Indetation of a Half-Space by Rigid Sphere // International Journal for Numerical Methods in Engineering. 1971. V. 3. P. 451-462.

166. Hernot X., Bartier O., Bekouche Y., Mauvoisin G., El Abdi R. Influence of penetration depth and mechanical properties on contact radius determination for

spherical indentation 11 International Journal of Solids and Structures. 2006. № 43. P. 4136-4153.

167. Hill R., Storakers В., Zdunek A. B. A theoretical study of the Brinell hardness test // Proceedings of the Royal Society of London. 1989. V. A. № 423. P. 301-330.

168. Kim S.H., Lee B.W., Choi Y., Kwon D. Quantitative determination of contact depth during spherical indentation of metallic materials-a FEM study // Materials Science and Engineering A. 2006. V 415. P. 59-65.

169. Kucharski S., Mroz Z. Indentation of plastic hardening parameters of metals from spherical indentation tests // Materials Science and Engineering A. 2001. V 318. P. 65-76.

170. Lee H., Lee J.H., Pharr G.M. A numerical approach to sphericalindenta-tion techniques for material property evaluation // J. Mech. Phys. Solids 2005. № 53. P. 2037-2069.

171. Matlin M., Kazankina E., Kazankin V. Mechanics of unitial dot contact // Mechanika Kaunas: Technologija. 2009. № 2(76). P. 20-23.

172. Matthews J. R. Indentation Hardness and Hot Pressing // Acta Materialia. 1980. V. 28. P. 311-318.

173. Meyer E. Untersuchen uber Harteprufung und Harte. Zeitschrift des Vereins Deutschen Ingenieure. 1908. V. 52. P. 645-654.

174. Monelli B.D. Mechanical Characterization of Metallic Materials by Instrumented Spherical Indentation Testing // URL: http://eprints-hd.biblio.unitn.it/436/1/Bernardo-Monelli_PhD.pdf (дата обращения: 03.11.2011). 2010.

175. Norbury A., Samuel T. The recovery and sinking-in or piling-up of material in the Brinell test, and the effect of these factors on the correlation of the Brinell with certain other hardness tests // Journal of the Iron Steel Institute. 1928. V. 117. P. 673-687.

176. Oliver W. C., Pharr G. M. An Improved Technique for Determining Hardness and Elastic Modulus using Load and Displacement Sensing Indentation Experiments //Journal of Materials Research. 1992. V. 7. № 6. P. 1564-1583.

177. Oliver W.C., Pharr G.M. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology // Journal of Materials Research. 2004. V. 19. № 1. P. 3-20.

178. Rathbun F.O. Fundamental Seal Inderface Studies and Desing and Testing of Tube and Duct Separable Connectors // Desing Criteria for Zero-Leakage Connectors for Launch Vehicles. № 64-27-305. NASA-GR-56571. June 1. 1964. V. 111.

179. Seals. Reference Issue // Machine Design. 1967. V. 39. № 9.

180. Taljat B., Pharr G. M. Development of pile-up during spherical indentation of elastic-plastic solids // International Journal of Solids and Structures. 2004. № 41. P. 3891-3904.

181. Taljat B., Zacharias T., Kosel T. New analytical procedure to determine stress-strain curve from spherical indentation data // International Journal of Solids and Structures. 1998. V. 35. P. 4411-4426.