Синергетика и фракталы в трибологии, Джанахмедов А.Х., Дышин О.А., Джавадов М.Я., 2014

Синергетика и фракталы в трибологии, Джанахмедов А.Х., Дышин О.А., Джавадов М.Я., 2014.

   В монографии изложены принципы синергетики и теории фрактальных структур, на основе которых рассмотрена методология анализа и управления структурообразованием в поверхностных слоях материалов с использованием неравновесных и самоорганизующихся технологий. С позиций нелинейной динамики проанализированы процессы упругопластической деформации и изнашивания (разрушения). На основе установленной взаимосвязи размерности самоподобия фрактальных структур и механических свойств материалов развиты подходы к определению характеристик прочности и трещиностойкости в точках бифуркаций. Приводится также мультифрактальный анализ усталостного разрушения.
Все модели, задачи и решения показаны на реальных примерах из нефтяной промышленности.
Монография предназначена для научных работников, аспирантов и инженеров, специализирующихся в области трибологии, для студентов старших курсов технических вузов.




Развитие концепций трения, изнашивания и смазки.
Одной из важнейших задач в области развития современного машиностроения является повышение надежности и долговечности машин. С каждым годом растет производительность труда, применяются все более напряженные режимы работы при высоких нагрузках, скоростях и температурах. В большинстве случаев срок службы машин ограничивается износом поверхностей отдельных трущихся деталей. Повышение износостойкости должно базироваться на современных представлениях о трибологии, другими словами, механических, физических и химических процессах, происходящих на фрикционном контакте.

Потери средств в машиностроении развитых государств вследствие износа и трения достигают 4-5 % национального дохода. Сопротивление трения поглощает во всем мире 30-40% вырабатываемой в течение года энергии. Энергия при трении не просто теряется, а превращается в теплоту, нагревающую механизмы и узлы машины. Их чрезмерный нагрев во многих случаях приводит к отказам и авариям. Исследования показывают, что примерно 80-90 % отказов машин происходит из-за износа узлов и деталей машин.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ.
1.1. Развитие концепций трения, изнашивания и смазки.
1.2. Анализ работоспособности нефтепромыслового оборудования в условиях механохимической повреждаемости.
1.2.1. Оценка степени коррозионно-механического разрушения оборудования.
1.2.2. Математическая модель механохимической повреждаемости и расчета долговечности.
1.3. Анализ работоспособности нефтепромыслового оборудования при нестационарном нагружении.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 1.
ГЛАВА II НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СТОХАСТИЧЕСКОГО ТРИБОМОДЕЛИРОВАНИЯ.
2.1. Анализ распределений вероятностей обобщенных переменных с учетом стохастической природы определяющих параметров.
2.2. Особенности варьирования обобщенных переменных при планировании экспериментов.
2.3. Разработка метода группового учета аргументов применительно к триботехническим задачам.
2.3.1. Разработка математической модели по первичным переменным.
2.3.2. Разработка математической модели, содержащей обобщенные переменные.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 2.
ГЛАВА III СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЗРУШЕНИЯ И МЕХАНИКА УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН В ПРОЦЕССЕ ТРЕНИЯ.
3.1. Синергетический подход к анализу процессов пластической деформации и разрушения с использованием бифуркационной модели удвоения периода.
3.2. Использование обобщенных золотых отношений для контролирования свойств автомодельности (самоподобия) и устойчивости фрактальной структуры распределения усталостных трещин в твердом теле.
3.3. Бифуркационная модель удвоения периода по схеме Фейгенбаума для процесса роста усталостной трещины.
3.3.1. Универсальность теории Фейгенбаума для описания поведения нелинейных систем.
3.3.2 Прогнозирование развития бифуркационного процесса удвоения периода.
3.3.3. Анализ действия шума на Фейгенбаумовский тип поведения.
3.4. Синергетика процесса перестройки конденсированного состояния кристаллических структур в условиях интенсивного внешнего воздействия.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 3.
ГЛАВА IV ФРАКТАЛЬНАЯ КИНЕТИКА РАЗРУШЕНИЯ.
4.1. Понятие фрактала. Фрактальная размерность.
4.2. Концепция фрактала в физике конденсированной среды.
4.3. Фрактальные свойства иерархической структуры потенциального рельефа.
4.4. Кинетика разрушения с позиций теории фракталов.
4.5. Анализ связи фрактальной размерности диссипативной структуры зоны предразрушения с механическими свойствами и критическими состояниями деформации металлов и сплавов.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 4.
ГЛАВА V МУЛЬТИФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ.
5.1. Основные понятия мультифрактального анализа. Обобщенные фрактальные размерности.
5.2. Мультифрактальный характер процесса слияния микротрещин.
5.3. Мультифрактальный спектр сингулярности временных рядов.
5.3.1. Стандартный мультифрактальный формализм и спектр сингулярностей.
5.3.2. Метод максимумов модулей вейвлет-преобразования.
5.3.3. Метод мультифрактального флуктуационного анализа.
5.3.4. Простейшие мультифрактальные модели временных рядов.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 5.
ГЛАВА VI ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ ХОДОВОЙ ПАРЫ (НА ПРИМЕРЕ ЗАДВИЖКИ ФОНТАННОЙ АРМАТУРЫ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН).
6.1. Конструктивные особенности и условия работы запорных устройств.
6.2. Контактное взаимодействие между винтом и гайкой. Задача Н.Е.Жуковского.
6.3. Распределение нагрузки по виткам ходовой пары.
6.4. Исследование изнашивания ходовой пары задвижки в области упругопластической деформации.
6.5. Оценка трибологических характеристик ходовой пары.
6.6. Механика конической поверхности трения кранов фонтанных арматур.
6.7. Фрактальная размерность и анализ усталостных нераспространяющихся трещин на ходовой паре задвижки.
6.8. Обеспечение повышения износостойкости ходовой пары задвижек.
6.9. Стендовые испытания ходовой пары задвижек.
6.10. Выбор смазочного материала для прямоточных задвижек фонтанной арматуры.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 6.
ГЛАВА VII ФРАКТАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИЗНАШИВАНИЯ КЛАПАННЫХ УЗЛОВ ШТАНГОВЫХ СКВАЖИННЫХ НАСОСОВ.
7.1. Устройство и анализ условий эксплуатации клапанных узлов.
7.2. Аналитические зависимости для оценки герметичности клапанных узлов.
7.3. Определение степени износа в клапанных узлах.
7.4. Определение утечки жидкости в клапанных узлах.
7.5. Рекомендации по повышению износостойкости клапанных узлов.
7.6. Анализ фрактальной размерности суммарной площади щели от разрушения клапана.
7.6.1. Измерение и анализ фрактальной структуры шероховатых поверхностей.
7.6.2. Моделирование износостойкости штанговых скважинных насосов в зависимости от фрактальной размерности поверхности разрыва и суммарной площади щели от разрушения клапана.
7.7 Кинетика повреждений при контактной усталости деталей скважинного насоса.
7.8 Диагностирование контактного взаимодействия твердых тел при трении с применением методов фрактального анализа.
7.8.1. Возникновение фрактальных структур в ходе эволюции сложных систем.
7.8.2. Зависимость контурного давления от шероховатости при упругом и пластическом контактах.
7.8.3. Вычисление фрактальной размерности кривой опорной поверхности при пороговых значениях внедрения.
7.8.4. Вычисление спектра мощности профиля шероховатости и диагностирование режима контакта металлических тел.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 7.
ГЛАВА VIII МЕТОД ФЛИККЕР - ШУМОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ (ФШС) ДИНАМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ К ИЗНОСУ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК (НИКУ).
8.1. Анализ технических паспортных характеристик существующих нефтепромысловых компрессорных установок.
8.2. Фликкер-шумовая спектроскопия - новый подход к решению проблемы извлечения информации из сложных динамических сигналов.
8.3. Сущность метода фликкер - шумовой спектроскопии.
8.4. Фликкер-шум и самоорганизованная критичность.
8.5. Концептуальные основы фликкер - шумовой спектроскопии.
8.6. Оценка нерегулярностей - всплесков и катастрофических изменений состояния нефтепромысловых компрессорных установок.
8.6.1 Постановка задачи и метод её решения.
8.6.2. Параметризация сингулярной составляющей спектра мощности сигнала.
8.6.3. Расчет предвестников катастрофических состояний системы.
8.7. Параметризация регулярной составляющей сигнала.
8.8. Сращивание асимптотических представлений структурной функции ФR2т.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 8.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Синергетика и фракталы в трибологии, Джанахмедов А.Х., Дышин О.А., Джавадов М.Я., 2014 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Джанахмедов :: Дышин :: Джавадов :: синергетика :: фрактал :: трибология