Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A model of contact between rough surfaces

Kostek R., Konowalski K.

Tribologia

|

2008

|

nr 5

95-105

EN

The paper presents a non-linear mathematical model describing mechanical properties of dry contact of rough surfaces, loaded in the normal direction with the range of contact pressure 0–1.9 and 0–8 MPa. The surfaces of the joints were loaded the first time, thus irreversible characteristics were observed. The characteristics of the contacts are complex, virgin contacts are more flexible and plastic deformation is significant, while stabilised contacts are stiffer, and deflection has mostly an elastic character. The mentioned phenomena were described by a non-linear model, which can be used in future simulations (e.g. FEM, DEM, MBS) and for practical purposes. The structure and parameters of the model were identified from experimental data, which were measured time histories of normal load and normal contact deflection.

PL

Artykuł prezentuje nieliniowy matematyczny model, opisujący mechaniczne własności kontaktu, niesmarowanych powierzchni chropowatych, obciążonych w kierunku normalnym, w zakresie obciążenia od 0–1,9 oraz 0–8 MPa. Powierzchnie połączeń kontaktowych były obciążone pierwszy raz, tak więc zaobserwowano odkształcenia plastyczne. Własności mechaniczne kontaktu są złożone, odkształcenia plastyczne kontaktu obciążonego pierwszy raz są znaczące, a co się z tym wiąże kontakt jest bardziej podatny. Podczas gdy ustabilizowany kontakt jest sztywniejszy i odkształcenia mają głównie charakter sprężysty. Wymienione zjawiska zostały opisane przez nieliniowy model kontaktu, który może być wykorzystany w dalszych badaniach (np. MES, MED., MBS) oraz w praktyce. Struktura i parametry modelu zostały zidentyfikowane na podstawie zmierzonych przebiegów czasowych obciążenia i odkształcenia.

2

Modelowanie zjawiska rozpraszania światła w skaterometrii nierówności powierzchni

Łukianowicz C.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 9 bis

519--522

PL

W referacie przedstawiono wyniki modelowania zjawiska rozpraszania światła przez powierzchnie nierówne. Pokazano jak zmienia się zespolona amplituda światła na powierzchni nierównej w zależności od parametrów nierówności okresowych i losowych. Na podstawie uzyskanych wyników przeanalizowano wpływ wysokości oraz kształtu nierówności na rozkład natężenia światła rozproszonego. Przeprowadzone badania modelowe pozwoliły określić zakres wysokości nierówności, które mogą być zmierzone za pomocą metod opartych na ocenie rozkładu natężenia światła rozproszonego. Otrzymane wyniki badań wskazują też, że dla wysokosci nierówności znacznie mniejszych od długości fali światła możliwe jest wyznaczenie funkcji gęstości widmowej mocy nierówności powierzchni, bezpośrednio z rozkładu natężenia światła rozproszonego.

EN

In the paper numerical results of modelling of light scattering from rough surfaces are presented. Dependency of the complex amplitude of the light wave scattered by rough surface on the surface roughness parameters of periodical and random surfaces is showed. Influence of the surface roughness height and shape on distribution of scattered light is analysed. The model investigations allow determining the roughness height range that we can to measure by differential light scattering methods. Obtained results shown that power spectral density of rough surface is similar to distribution of scattered light if the surface roughness height is less than the wavelength of light.

3

Adhesion and friction behaviour in the contact of rough viscoelastic surfaces.

Balabanava N., Chizhik S., Rymuza Z.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2006

|

Vol. 41, nr 2

7-18

EN

The problem of assembly and handling of microdevices is very important nowadays and the microgrippers are widely used in these processes. One of the main problems that can occur is the problem of sticking of microparts to the working arms of microgripper and friction. The possible solution is to use polymeric coatings with different material and topography properties to prevent action of adhesion. To foresee the behavior of the coatings we use AFM techniques. Usually in the analyses of received data the Hertz theory with JKR or DMT models, that are rather idealized, are used. In reality the polymer coatings perform viscoelastic behavior and have a rough surface, that why the theoretical and experimental data so disagree. In this paper we would like to present the model of contact of rough surfaces that possess a viscoelastic adhesive behavior. The dependences of pull- off force from different material and topography properties were studied. These dependences were compared with ones for elastic materials contact. The friction force was calculated as a function of contact area during the contact. For mathematical description we used Maxwell model and Radoc approach for calculation of the contact parameters in the case of viscoelasticity and JKR solution to describe adhesion. In the result we received the model of the contact that includes viscoelastic deformation and surface characteristics. One of the conclusions of this work is that by proper selection of materials and topography properties we can optimize value of pull- off force during the manipulation of microparts.

PL

Problem mikromontażu i chwytania w obszarze mikrourządzeń staje się obecnie niezwykle ważny w szczególności w przypadku mikrochwytaków. Jednym z głównych problemów jest przylepianie się mikroelementów do powierzchni roboczych mikrochwytaków oraz tarcie tam występujące. Możliwe rozwiązanie polega na zastosowaniu powłok polimerowych różnych materiałów różnymi topografiami powierzchni, aby zapobiec adhezji. Aby przewidzieć zachowanie się pokryć, można przeprowadzić badania z użyciem technik AFM. Zwykle do analizy wyników wykorzystuje się teorię Hertza z modelami JKR lub DMT, lecz jest to raczej pewna idealizacja. W rzeczywistości polimery wykazują lepkosprężystość oraz mają powierzchnie chropowate, dlatego nie ma zgodności wyników modelowania z wynikami eksperymentu. W artykule chcemy zaprezentować model styku powierzchni chropowatych, które wykazują adhzję i własności lepkosprężyste. Zbadano zależność siły adhezji (pull-off force) od zastosowanego materiału i topografii powierzchni. Zależności te porównano z podobnymi, lecz dla styku sprężystego. Wyznaczono też siłę tarcia jako funkcję wielkości obszaru odkształconego. Do opisu matematycznego wykorzystano model Maxwella i ujęcie Radoca dla przypadku kontaktu lepkosprężystego oraz model JKR dla opisu efektu adhezji. Wynikiem jest model styku w którym uwzględnia się lepkosprężystość oraz parametry powierzchni. Jednym z wniosków z tej analizy jest to, że przez właściwy dobór materiałów i topografii powierzchni możemy zoptymalizować siłę adhezji przy manipulacji mikroelementami.

4

Singular-optics approach for classification of the rough surfaces

Angelsky O., Burkovets D., Maksimyak P., Demyanovskii G.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

Vol. 45, nr 8-9

259-262

EN

We show the applicability of the singular optical approach for classification of rough surfaces with large-scale inhomogeneities into random and fractal ones. The maps of amplitude zeroes of a field vs. the parameters of the rough surfaces and the position of the observation zone are obtained and analyzed. It is shown that the local density of amplitude zeroes in the scattered field may be considered as an appropriate parameter to classify the surface of interest into a surface with a height distribution that can be described as a random or a fractal structure.

PL

W referacie wykazano możliwość wykorzystania wirów optycznych do klasyfikacji powierzchni chropowatych o dużych nierównościach na powierzchnie przypadkowe oraz fraktalne. Uzyskiwane i analizowane są mapy zer amplitudowych pola na tle parametrów powierzchni chropowatych oraz umiejscowienia strefy obserwacji. Wykazano, że lokalną gęstość zer amplitudowych w polu rozproszonym można uznać za parametr odpowiedni do zaklasyfikowania interesującej nas powierzchni jako powierzchni o rozkładzie wysokości nierówności, które mogą być opisane jako struktura przypadkowa bądź fraktalna.

5

Ion-beam modification of stainless steel surface roughness

Wilk J., Kowalski Z. W.

Nukleonika

|

1999

|

Vol. 44, nr 2

265-270

EN

The changes of stainless steel surface roughness induced by neutralized ion-beam irradiation were investigated. Main roughness parameters (R a, R z, R m, S m) were measured using a high quality profilograph (Rank Taylor Hobson’s "Telysurf"). Ex situ and in situ observations of surface topography of ion-beam modified surfaces were performed by SEM. The influence of ion-beam incidence angle Θ, ion dose and ion flux, as well as initial surface roughness and kind of target material on the resulting roughness was studied and some results are presented and discussed in this paper.

PL

Badano zmiany chropowatości powierzchni stali nierdzewnej wywołane promieniowaniem zneutralizowanej wiązki jonów. Główne parametry chropowatości (R a, R z, R m, S m) mierzono za pomocą wysokiej klasy profilometru Telysurf (firmy Rank Taylor Hobson). Obserwacje ex situ i in situ topografii powierzchni modyfikowanej wiązką jonów prowadzono za pomocą SEM. Przedstawiono i omówiono wyniki badań wpływu kąta Θ padania wiązki jonów, dawki i strumienia jonów, jak również początkowej chropowatości powierzchni i rodzaju materiału targetu na modyfikowaną chropowatość.