Narzędzia help

Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
first previous next last
cannonical link button

http://yadda.icm.edu.pl:443/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BUJ5-0031-0005

Czasopismo

Journal of KONES

Tytuł artykułu

Influence of a surface friction on the deformation process of ring made of nonlinear properties material

Autorzy Wegner, T.  Kokot, M. 
Treść / Zawartość
Warianty tytułu
Języki publikacji EN
Abstrakty
EN The paper presents application of an energy-based finite element and a local relaxation method to computer calculation of deformation of a ring made of hyperelastic material. The present study considers a surface friction mechanism. This mechanism is a physical phenomenon counteracting the relative motion of the contacting bodies. Friction causes loss of energy the dissipation of which is a result of wearing out of the bodies' surfaces and heat emission. This directly affects the shape of the deformed body. The above statements are confirmed by the results of computer calculation performed for rubber ring with rectangular cross-section. Rubber is a nearly incompressible material and, therefore, requires application of special mechanical models of the material properties as well as proper calculation methods. Implementation of energy-based finite element and local relaxation method enables studying the ring deformation with consideration of nonlinear properties of rubber and its displacements in the platering contact plane, according to the value of a friction coefficient between rubber and the plate material. Application of energy method resulted in determination of the work of friction forces and the energy density distribution of volumetric and deviatoric strain. It also simplified energy analysis of the surface friction mechanism and influence of the friction coefficient value on the process of the ring deformation.
Słowa kluczowe
EN hyperelastic material   surface friction   energy methods   energy-based finite element  
Wydawca Institute of Aviation
Czasopismo Journal of KONES
Rocznik 2010
Tom Vol. 17, No. 1
Strony 465--478
Opis fizyczny Bibliogr. 25 poz., rys.
Twórcy
autor Wegner, T.
autor Kokot, M.
  • University of Zielona Góra, Faculty of Mechanical Engineering Prof. Z. Szafrana 4 Street, 65-516 Zielona Góra tel: +48683282950, m.kokot@iizp.uz.zgora.pl
Bibliografia
[1] Bieliński, D., Dobrowolski, O., Głąb, P., Ślusarski, L., Dyspersja napełniacza a właściwości tribologiczne i mechaniczne gumy, Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Tribologia Nr 4, s. 1081-1088, Radom 2002.
[2] Bowden, F. P., Tabor, D., Wprowadzenie do trybologii, WNT, Warszawa 1980.
[3] Hang, S., Hodgson, P. D., Cardew-Hall, M. J., Kalyanasundaram, S., A finite element simulation of micro-mechanical frictional behaviour in metal forming, Journal of Materials Processing Technology 134, pp. 81-91, 2003.
[4] Hebda, M., Wachal, A., Trybologia, WNT, Warszawa 1980.
[5] Jerrams, S.J., Friction and adhesion in rigid surface indentation of nitrile rubber, Materials and Design, 26, pp. 251-258, 2005.
[6] Marczak, K., Warstwa wierzchnia. Współczesny stan wiedzy i kierunki przyszłych badań, Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Tribologia, Nr 3, s. 939-953, Radom 2002.
[7] Persson, B.N.J., Volokitin, A.I., Rubber friction on smooth surfaces, The European Physical Journal E 21, pp. 69-80, 2006.
[8] Wegner, T., Energetyczna metoda modelowania i wyznaczania charakterystyk dynamicznych elementów mechanicznych o silnym tłumieniu, Seria Rozprawy Nr 323, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 115 s., Poznań 1997.
[9] Wegner, T., Analiza porównawcza zakresu stosowalności nieliniowych modeli materiałów ściśliwych, Studia i Materiały XLVIII, seria Technika, Wydawnictwo Wyższej Szkoły Pedagogicznej, Z. 1, s. 159-173, Zielona Góra 1999.
[10]Wegner, T., Metody energetyczne w wytrzymałości materiałów Hipoteza wytrzymałościowa stateczności równowagi wewnętrznej, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 81 s., Poznań 1999.
[11] Wegner, T., Surface of limit state in nonlinear material and its relation with plasticity condition, The Archive of Mechanical Engineering, PAN, Vol. XLVII, No. 3, 2000, p. 205-223, Warszawa 2000.
[12] Wegner, T., A method of material modelling with the use of strength hypothesis of inner equilibrium stability, Mechanics and Mechanical Engineering - International Journal, Vol. 4, No. 2, pp. 139-147, Łódź 2000.
[13] Wegner, T., Zastosowanie metody relaksacji lokalnej do analizy zagadnień uwzględniających zjawisko tarcia powierzchniowego, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, Seria Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Nr 47, s. 73-87, Poznań 2000.
[14] Wegner, T., Metoda energetyczna i Newtona-Raphsona w obliczeniach wytrzymałościowych nieliniowych konstrukcji prętowych, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, seria Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Nr 47, s. 63-71, Poznań 2000.
[15] Wegner, T., Matematyczne modelowanie mechanicznych właściwości materiałów, Biuletyn WAT, Vol. LIV, Nr 12, s. 5-51, Warszawa 2005.
[16] Wegner, T., Energetyczne modelowanie w nieliniowej mechanice materiałów i konstrukcji, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 142 s., Poznań 2009.
[17] Wegner, T., Magnucki, K., Wasilewicz, P., Large axisymmetrical deformation of a compressed ring made of a incompressible nonlinear material, Mathematical Methods in Engineering, The conference with Foreign Participation, pp. 425-431, Karlovy Vary 1986.
[18] Wegner, T., Magnucki, K., Wasilewicz, P., Finite deformation of nonlinearly elastic ring, Engineering Transactions, PAN IPPT, 35, 4, pp. 695-704, Warszawa 1987.
[19] Wegner, T., Magnucki, K., Wasilewicz, P, Compression of a ring to large deformations with dissipation of energy, Archive of Applied Mechanics – Ingenieur-Archiv, 58, pp. 109-112, Springer-Verlag 1988.
[20] Wegner, T., Kokot, M., Zastosowanie metody relaksacji lokalnej do analizy odkształceń pierścienia uwzględniającej zjawisko tarcia powierzchniowego, XX DIDMATTECH, T. 1, s. 256-263, Olomouc, Czechy 2007.
[21]Wegner, T., Kokot, M., Wpływ zjawiska tarcia powierzchniowego na odkształcenia gumowego pierścienia, Przegląd mechaniczny, LXVII, Z. 5/2008, s. 13-18, Warszawa 2008.
[22] Wegner, T., Pęczak, A., Badanie zbieżności i dokładności iteracyjnej procedury relaksacji lokalnej energetycznego elementu skończonego, Materiały Konferencyjne IX Konferencji Naukowo Technicznej MES 2009, Programy MES w komputerowym wspomaganiu analizy, projektowania i wytwarzania, s. 113-120, Giżycko 2005.
[23]Wegner, T., Pęczak, A., Metoda elementów skończonych modelowanych energetycznie, Monografia pt. Analizy numeryczne wybranych zagadnień mechaniki (red. T. Niezgoda), R. 3, s. 59-83, Warszawa 2007.
[24] Wegner, T., Pęczak, A., Rozszerzenie obiektowo zorientowanej metody elementów skończonych o koncepcję elementów skończonych modelowanych energetycznie, Acta mechanica et automatica, Vol. 2, No. 1, s. 81-90, Białystok 2008.
[25] Wegner, T., Pęczak, A., Implementation of a strain energy-based nonlinear finite element in the object-oriented environment, Computer Physics Communications, 181, pp. 520-531, Elsevier 2010, ScienceDirect: http://dx.doi.org/10.1016/j.cpc.2009.10.027.
Kolekcja BazTech
Identyfikator YADDA bwmeta1.element.baztech-article-BUJ5-0031-0005
Identyfikatory