Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Computational simulation analysis for torus radius of edge contact in hip prostheses

Li F., Chen H, Mao K.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2015

|

Vol. 17, no. 3

67--73

EN

Stripe wear occurs when the components of hip prostheses move a sufficient distance laterally to contact the edge of the acetabular cup, causing abnormally high contact stresses. In this research, edge loading contact of prosthetic hip is analyzed in the most commonly used material pairs. The contact dimensions and maximal contact pressure are investigated in mutative normal edge loading with 3 different inclination angles (15°, 20°, 25°) and in alterable edge torus radius with edge loading of 2500 N and inclination of 20°. A computational case was conducted for a 14 mm radius alumina ceramic bearing with a radial clearance of 0.1 mm using a normal edge loading ranged from 0 N to 3000 N. Additionally, the Hertzian theory successfully captures principal curvature trends of the edge torus on the influence of maximal contact pressure and obtains the appropriate edge radius range for lower maximal contact pressure. This work elucidates the methods of applying classical contact theory to design the edge radius of hip bearings to better resist severe edge loading contact stresses and reduce the stripe wear.

2

Analysis of phenomena in real contact spots due to dynamic force under tangential micromotion

Shalapko Y., Radek N.

Tribologia

|

2012

|

nr 1

133-146

EN

Currently, there are two basic concepts concerning surface damage processes: one connected with surface activation, which involves an increase in free energy in a tribological system, and the other connected with surface passivation, when free energy decreases. In oscillating tribocontacts, we observe intensive formation of secondary structures of type I (Fe2O3, Fe3O4) and type II (FeO). Experimental and theoretical studies were conducted to determine the contact between a sphere and a plane, which is the most suitable system for simulating small-amplitude fretting (0–3 microns). In a single point contact, we can observe all types of local surface damage in the radial direction depending on the relative slip amplitude (practically, from 0), from absolutely elastic interaction in the central contact zone to the slip amplitude at the margin of the contact area in micrometers. It is very important to implement numerical and continuous integration of the stick-slip zones and calculate the contact stress and strain of the surface layer. Analyzing the influence of thermal fluctuation on the strength of materials, we can determine the parameters of activation of the surface damage at small-amplitude fretting.

PL

Obecnie istnieją dwa podstawowe pojęcia dotyczące procesów uszkodzenia powierzchni: jedno związane z aktywacją powierzchni, które łączy się ze wzrostem energii swobodnej w układzie tribologicznym, a drugie związane z pasywacją powierzchni, gdy energia swobodna spada. W tribokontaktach oscylacyjnych obserwuje się intensywne powstawanie struktur wtórnych typu I (Fe2O3, Fe3O4) i typu II (FeO). Przeprowadzono badania eksperymentalne i teoretyczne, które miały na celu określenie kontaktu między kulą a powierzchnią płaską. Układ ten jest najbardziej odpowiedni do prowadzenia badań symulacyjnych frettingu o małej amplitudzie (0...3 mikrony). W styku punktowym obserwujemy wszystkie rodzaje miejscowych uszkodzeń powierzchni w kierunku radialnym zależne od względnej amplitudy poślizgu (praktycznie od 0), np. całkowicie sprężyste oddziaływania w centralnej strefie styku czy amplituda poślizgu na brzegu powierzchni kontaktu w mikrometrach. Należy zastosować całkowanie numeryczne i ciągłe w strefach stick-slip i obliczyć naprężenie i odkształcenie warstwy wierzchniej w miejscu styku. Analizując wpływ fluktuacji cieplnych na wytrzymałość materiałów, możemy określić parametry aktywacji zniszczenia powierzchni przy frettingu o małej amplitudzie.

3

Symulacja drgań promieniowego łożyska tocznego

Kostek R.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 14, nr 45

82--89

PL

W artykule przedstawiono model matematyczny drgań łożyska tocznego oraz wyniki obliczeń numerycznych. Drgania łożyska wzbudzane są przez przemieszczające się elementy toczne, które zamodelowano jako nieliniowe elementy sprężyste. Występujące drgania są parametryczne, nieliniowe i kontaktowe, ponieważ pomiędzy bieżniami a elementami tocznymi występuje nieliniowy kontakt Hertza. Zaobserwowano dla badanego modelu drgania okresowe poliharmoniczne.

EN

In this article mathematical model of vibrations of ball bearing and results of simulations are presented. The rolling elements, which circulate, excite the parametric vibrations. The rolling elements are modelled as non-linear spring elements. Thus the vibrations can be considered as non-linear, contact and parametric, because of non-linear Hertz contact. Periodical multiharmonic vibrations have been observed.