Проект "Фактория"
Содержание
- 1 Общая информация
- 2 Направления исследований
- 2.1 Исследование прочностных характеристик облегченных полиамидных сепараторов для буксовых подшипников
- 2.2 Разработка математических моделей и средств визуализации процессов фрикционного взаимодействия твердых тел в присутствии смазки эМПи -1 на основе углеродных наночастиц
- 2.3 Высокоскоростная видеосъемка и анализ процесса вакуумно-дуговой очистки металлических поверхностей
- 2.4 События
- 2.5 Контакты
Общая информация[править]
Совместный проект с научно-производственным предприятием ФАКТОРИЯ ЛС.
Направления исследований[править]
Исследование прочностных характеристик облегченных полиамидных сепараторов для буксовых подшипников[править]
Объектом исследования являются полиамидные сепараторы для буксовых подшипников.
Цель работы - сравнительный анализ прочностных характеристик сепараторов Е2М и Е04, выявление преимуществ сепаратора Е04 по отношению к сепаратору Е2М.
В процессе работы проведены аналитические и численные исследования напряженно-деформированного состояния полиамидных сепараторов Е2М и Е04 в ходе их эксплуатации в буксовых подшипниках. Численные расчеты проводились методом конечных элементов в пакете ANSYS Workbench v. 13. В результате исследования было выявлено, что при эксплуатации в подшипнике сепаратор Е04 существенно превосходит сепаратор E2M по прочностным характеристикам и надежности, что связано, во-первых, с его меньшей жесткостью, во-вторых, с конструктивными особенностями, связанными с оптимизированной формой перемычек сепаратора E04. Было показано, что в сепараторе E04 не возникает критических концентраций напряжений, характерных для сепаратора E2M.
По результатам исследований сепаратор E04 может быть рекомендован для промышленного производства и массового использования в буксовых подшипниках подвижного состава железных дорог России.
В ходе выполнения проекта выработаны технические рекомендации по оптимизации сепаратора Е04 и выявлены направления проведения дальнейших научно-исследовательских работ.
Разработка математических моделей и средств визуализации процессов фрикционного взаимодействия твердых тел в присутствии смазки эМПи -1 на основе углеродных наночастиц[править]
Основные цели и задачи НИР:
1. Разработка математических и компьютерных моделей фрикционного взаимодействия двух контактирующих поверхностей на основе метода динамики частиц.
2. Разработка программного комплекса для визуализации результатов моделирования и создания демонстрационных видеороликов.
3. Моделирование процесса износа трущихся поверхностей на микроуровне. Визуализация результатов моделирования.
4. Разработка математических и компьютерных моделей
• чистой смазки;
• смазки эМПи®-1 на основе фуллеренов и других углеродных наночастиц.
5. Проведение компьютерного моделирования физико-механических (в том числе трибологических) свойств смазки эМПи®-1, подтверждающего необходимость добавления фуллеренов и других углеродных наночастиц.
6. Моделирование процесса образования полимерной защитной пленки вблизи поверхности трения при использовании смазки эМПи®-1. Визуализация результатов моделирования.
7. Разработка математических моделей фрикционного взаимодействия двух контактирующих поверхностей в присутствии различных видов смазки.
8. Моделирование процесса износа трущихся поверхностей на микро уровне в присутсивии:
• чистой смазки;
• смазки эМПи®-1 на основе фуллеренов и других углеродных наночастиц.
9. Сравнение износа при использовании различных видов смазки.
10. Создание видеороликов, демонстрирующих конкурентные преимущества смазки эМПи®-1 на основе фуллеренов и других углеродных наночастиц.
Высокоскоростная видеосъемка и анализ процесса вакуумно-дуговой очистки металлических поверхностей[править]
Целью проекта является изучение динамики развития катодных пятен в результате вакуумно-дуговой очистки металлических поверхностей. Рассматриваемый вакуумно-дуговой разряд – это самостоятельный разряд, развивающийся в парах материала катода. Эмиссионным центром разряда является катодное пятно, это небольшая ( м), сильно разогретая и ярко светящаяся область на поверхности катода дугового разряда, через которую осуществляется перенос тока между катодом и межэлектродным пространством. В катодном пятне за очень короткое время возникает температура, значительно превышающая температуру плавления, что и обусловливает интенсивное распыление (разрушение) материала катода, обеспечивающее высокую эффективность генерационных процессов в разряде.
На данном этапе существует весьма небольшое количество теоретических моделей динамики катодного пятна, так как к числу известных параметров можно отнести лишь разрядный ток, при этом все остальные определяются экспериментально и выбираются из числа физически обоснованных предположений. Из этого вытекает важность экспериментального определения наибольшего числа параметров, влияющих на процессы зарождения и распространения катодных пятен. Высокоскоростная видеосъемка является мощным инструментом, с помощью которого можно определить скорости движения катодных пятен на разных поверхностях, определить время их жизни, и глубже изучить процессы генерации одиночных пятен и их разделения.
В ходе выполнения работы могут быть выполнены рекомендации по оптимальному управлению вакуумно-дуговым разрядом с целью более эффективной очистки железнодорожной техники (например, вагонных букс).
