Трибология. Физические основы, механика и технические приложения. Беркович И.И - 128 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СамГТУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

319
свойствами материалов на макроуровне. Однако в настоящее время не существует
расчетных моделей изнашивания с параметрами, учитывающими характеристики
кристаллической решетки.
Изучение структурных превращений при изнашивании является интересным и
многообещающим в связи с интенсивным развитием кинетической и синергетиче-
ской теорий, с позиций которых становится возможным установление связи меж-
ду процессами, протекающими на разных масштабных уровнях.
4.6.5. Термодинамический подход
Интерес к микроскопическим актам образования дефектов обусловлен прежде
всего тем, что между поведением материалов на микро- и макроуровнях сущест-
вует тесная взаимосвязь. Установить эту связь можно на основе термодинамиче-
ского подхода. Образование дефектов влечет за собой соответствующее измене-
ние общего состояния поверхностного слоя, характеризуемого внутренней энер-
гией и энтропией. Согласно термодинамике поверхностный слой можно рассмат-
ривать как открытую термодинамическую систему, способную обмениваться
энергией и веществом с окружающей средой. Наличие сорбционных процессов на
поверхности материалов делает их схожими с мембранами, но в отличие от обыч-
ных мембранных систем поверхностный слой обладает еще и объемными харак-
теристиками и, следовательно, комплексом собственных характеристик. В рамках
термодинамического подхода стало возможным пользоваться общими понятиями
и использовать параметры состояния, пригодные для описания любых макроско-
пических систем, а также в удобной форме, через изменение термодинамических
потенциалов, учитывать адсорбционные и другие эффекты. Применительно к
описанию изнашивания были попытки установить уравнения состояния поверх-
ностного слоя в виде общих уравнений баланса энергии или баланса энтропии.
Это привело к созданию энергетических моделей, представлявших функциональ-
ную зависимость интенсивности изнашивания:
J = f (U, S, t, ...), (4.46)
где U - внутренняя энергия; S – энтропия; t - время.
В основу термодинамического подхода легли следующие идеи:
в поверхностном слое изнашиваемого материала можно выделить объем, на-
ходящийся в состоянии локального равновесия;
процессы трения и изнашивания могут быть описаны уравнениями энергети-
ческого баланса;
скорость изнашивания контролируется скоростью производства энтропии.
Изучению и разработке энергетических моделей были посвящены работы А.Д.
Дубинина, Б.В. Протасова, В.А. Буфеева, Б.И. Костецкого, Ю.И. Линника, Л.И.
Бершадского, Ю.К. Машкова, Б.М. Силаева, А.А. Полякова, А.А. Рыжова, Г.
Польцера, Г. Пурше, Г. Фляйшера и др.
Уравнение баланса энтропии, записанное для локальной области, в которой
применим принцип локального термодинамического равновесия, имеет вид (3.13).

Страницы