Doktorska disertacija preučuje toplotno obnašanje triboloških kontaktov, ki vključujejo polimere, s poudarkom na vlogi kontaktne temperature pri določanju trenja in obrabe. V prvi fazi je bila izvedena obsežna eksperimentalna študija drsnih kontaktov polimer–jeklo v konfiguraciji modelnih triboloških testov tipa “pin-disk” pod zahtevnimi obratovalnimi pogoji, s posebnim poudarkom na vplivu debeline jeklenega diska – ki deluje kot toplotni ponor – na kontaktno temperaturo, trenje in obrabo. Rezultati so identificirali ključne parametre, ki vplivajo na kontaktno temperaturo, in pokazali njeno odločilno vlogo pri tribološki učinkovitosti teh sistemov, s čimer se poudarja pomen učinkovitega toplotnega upravljanja pri takšnih drsnih kontaktih. Na podlagi teh ugotovitev so bili razviti napovedni, uporabniku prijazni modeli za oceno največje kontaktne temperature v (1) polimer–jeklo in (2) polimer–polimer konfiguracijah “pin-disk”, ki pokrivajo širok spekter materialnih lastnosti, geometrij kontaktov in obremenitvenih pogojev. Razviti modeli predstavljajo pomemben napredek v razumevanju prispevka kontaktne temperature v eksperimentih tipa “pin-disk”, saj uporabljajo več novih modelnih pristopov. Zlasti modeli temeljijo na energijski bilanci celotnega tribološkega sistema teles v kontaktu ter upoštevajo disipacijo trenja zaradi različnih načinov odvajanja toplote: s konvekcijo, prevodom in sevanjem. Model za polimer–jeklo kontakte omogoča zelo natančne napovedi kontaktne temperature znotraj potrjenega eksperimentalnega območja, z negotovostjo približno 3?%. Podobno je tudi model za drsne kontakte polimer–polimer pokazal dobro ujemanje med napovedanimi in izmerjenimi vrednostmi pri specifičnih kontaktnih pogojih v tej študiji, z relativno negotovostjo približno 5?%. Ta raziskava ne le poglabljajo razumevanje toplotnih in triboloških interakcij v drsnih kontaktih na osnovi polimerov, temveč ponuja tudi praktična modelna orodja za načrtovanje, optimizacijo in toplotno upravljanje triboloških sistemov, ki vključujejo polimere.
|