Streszczenie: Kolejne rozdziały opisują wyniki badań tribologicznych i materiałowych.
W rozdziale pierwszym wykonano analizy porównawcze właściwości mikromecha-nicznych i tribologicznych powłok kompozytowych: dyspersyjnych typu nc-WC/a-C oraz wielowarstwowych typu (Cr,Si)N/TiN i Ti/TiN. Wyznaczono mikrotwardość i moduł sprę-żystości tych powłok metodą indentacyjną oraz ich adhezję do podłoża w teście zarysowa-nia. Badania tribologiczne przeprowadzono w styku niesmarowanym podczas tarcia kuli wykonanej z Al2O3 po powłoce. W analizie mechanizmów zużycia wykorzystano techniki mikroskopowe. Określono wpływ nacisków w styku skoncentrowanym na intensywność zużycia układów powłoka/podłoże.
Drugi rozdział monografii prezentacja dynamicznego współczynnikia intensywności naprężeń (DWIN) dla próby trójpunktowego zginania (3PZ) i czteropunktowego zginania (4PZ). Na podstawie bezpośrednich symulacji metodą elementów skończonych (MES) wyznaczono zakresy względnych długości próbek i względnych długości szczelin, dla których założenie o stałym kontakcie pomiędzy próbką a podporami, z perspektywy wartości DWIN, jest uprawnione. W oparciu o metodę superpozycji modalnej, wyprowadzono wzory pozwalające wyznaczyć DWIN dla prób 3PZ i 4PZ, przy założeniu stałego kontaktu pomiędzy próbką a podporami.
Trzeci rozdział przedstawia wyniki badań mechanicznych i tribologicznych powłok ceramicznych TiN nakładanych metodą magnetronową PVD na różne podłoża. Analizie został poddany wpływ sztywności podłoża na nośność całego układu powłoka-podłoże. Analizy podparto wynikami modelowania z wykorzystaniem metody elementów skończo-nych. Poszukiwano będą rozkłady naprężeń stycznych, położenie ich maksimów oraz war-tości obciążenia powodującego uplastycznienie podłoża. Wyniki zostały porównane z wynikami testów nanoindentacji, które zostaną opracowane z wykorzystaniem autorskiej me-tody transformacji wyników na krzywe naprężenie-odkształcenie. Rozważano także wpływ grubości samej powłoki na wzrost nośności układu powłoka-podłoże oraz na zmianę rozkładu naprężeń mogących prowadzić w niekorzystnej sytuacji do delaminacji powłoki. Rozważania te są jednym z kroków mających prowadzić do opracowania zasad doboru właściwości powłoki i podłoża oraz grubości powłoki do określonego charakteru pracy i poziomu obciążeń elementów konstrukcyjnych z nałożonymi cienkimi, twardymi powłokami.
Czwarty rozdział poświęcony jest materiałom IPMC . IPMC jest materiałem należącym do grupy materiałów aktywnych, których właściwości są kształtowane w zależności od potrzeb. Zastosowanie tych materiałów pozwala na tworzenia złożonych układów (struktur) mechanicznych. Zawierają one napęd, szkielet konstrukcyjny, łożyskowanie itp. Materiały te pozwalają na integrację powyżej wymienionych funkcjonalności i sprowadzenie ich do jednego elementu. Dodatkową ich zaletą jest to, że mogą działać jako sensory lub aktuatory w zależności od projektowanej aplikacji.
Piąty rozdział to omówienie sposobów modelowania właściwości materiałów hipere-lastycznych w zastosowaniach specjalnych konstrukcji maszyn. Zagadnieniem była identy-fikacja właściwości tłumiących materiałów hiperodkształcalnych.
W rozdziale szóstym przedstawiono wyniki modelowania zużycia erozyjnego fragmentów instalacji do transportu pneumatycznego, z uwzględnieniem losowego charak-teru poszczególnych modeli. Wyniki obliczeń porównano z wynikami badań eksperymen-talnych, które były przeprowadzone na fragmencie instalacji do transportu aluminiowych cząstek o średnicach 60 m.
W rozdziale siódmym przedstawiono wyniki symulacji numerycznych przeprowadzo-nych w programie ANSYS Workbench 13, na wybranych modelach kości ręki człowieka. Do celów badania stworzono dokładny model kości.
Pełny tekst