9 / 12
номинальном уровне и могут формировать негладкий рельеф. Идеаль-
но пластичный материал, по-видимому, вел бы себя не так, т.е. полно-
стью деформировался бы, подстраиваясь под пуансон. В упругопла-
стическом материале формирование негладкого рельефа происходит
из-за неоднородного пространственного распределения напряжений в
материале и возможно только в сочетании с “благоприятной” фор-
мой деформируемых объектов. Представляется, что модели выступов
шероховатости (например, совокупность нескольких пирамид) как раз
имеют такую форму, особенно в случае включения в них микронеров-
ностей.
При касании кончика бугорка максимальные напряжения находят-
ся в области вершины. В процессе деформирования наступает момент,
когда напряжения в вершине снижаются до уровня менее актуального
предела текучести, а пластическое деформирование продолжается в
более глубоких областях, т.е. упрочненная вершина начинает удержи-
вать свой рельеф. Таким образом, негладкий рельеф может формиро-
ваться и поддерживаться при существенных деформациях поверхност-
ного слоя материала. При достаточном упрочнении более глубоких
слоев и при соответствующей текущей форме поверхности, приводя-
щей к нужному перераспределению давлений, пластическое деформи-
рование вершины может возобновиться.
Итак, предположение об идеальности контакта в области смятия
ошибочно. Из-за наличия шероховатости второго и более высоких
уровней, а также упрочнения материал полностью не сминается.
Полное смятие бугорков могло бы возникнуть лишь при очень
больших давлениях, когда перемещения при деформации в несколько
раз превышают размеры сглаживаемых неровностей. Представляется,
что такие давления вызывают заметные невооруженным глазом пла-
стические деформации и в составных конструкциях встречаются не
часто.
Заметим, что в проведенных расчетах отсутствие учета податли-
вости нижней поверхности пирамид могло бы в некоторой степени
способствовать сглаживанию негладкого рельефа. Обратное влияние
могли бы иметь включенные в расчет размерный эффект внедрения
и трение. Однако качественного изменения картины эти факторы не
дадут.
Заключение.
В настоящей работе для металлических материа-
лов с упругопластическим поведением показано, что микронеровности
на поверхности бугорков шероховатости не исчезают даже при суще-
ственном деформировании крупных элементов шероховатости, на ко-
торых они расположены. Причиной этого является совокупность фор-
мы элементов шероховатости и упрочнения материала, а следствием —
уменьшение площади фактического контакта.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2016. № 2 87