Гончарук В.К., Зайко Н.Ю., Ратников А.А., Шелковников К.К. Экспериментальные исследования адгезионного взаимодействия в зоне контакта стекла и алюминия в стеклометаллокомпозитном элементе // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2023. № 4(58). С. 26-35. DOI: https://doi.org/10.37972/chgpu.2023.58.4.003. EDN: RZGXXI.

Автор(ы)

Гончарук В.К. — Дальневосточный федеральный университет

Зайко Н.Ю. — Дальневосточный федеральный университет

Ратников А.А. — Дальневосточный федеральный университет

Шелковников К.К. — Дальневосточный федеральный университет

Название статьи

Экспериментальные исследования адгезионного взаимодействия в зоне контакта стекла и алюминия в стеклометаллокомпозитном элементе

Название (англ.): Experimental studies of adhesive interaction in the contact zone of glass and aluminum in a glass-metal composite element

Индекс(ы) УДК

531.534

DOI

10.37972/chgpu.2023.58.4.003

EDN

RZGXXI

Ключевые слова

контактное взаимодействие; стеклометаллокомпозит; адгезионная сила; стекло-металлическое соединение

Аннотация

При создании стекло-металлических соединений, в том числе нового конструкционного материала стеклометаллокомпозита, используется способность стекла надежно соединяться с металлами при определенном уровне температур стекла и металла. Адгезия горячего стекла тесно связана с физико-химическими процессами, протекающими на границе раздела «стекло – металл». Соединение зависит от температуры металлических обшивок и расплава стекла, времени выдержки, давления, состава стекла и металла. В данной работе экспериментально исследуется влияние технологических параметров центробежного литья на прочностные свойства конструкционного элемента стеклометаллокомпозита, как результата контактного взаимодействия слоев, сила сцепления которых определяет основные механические свойства соединения. Предлагается экспериментальный метод определения адгезионной силы при исследовании конструктивных цилиндрических образцов стеклометаллокомпозита на сдвиг.

Даты

Поступила: 01.12.2023; Принята: 20.12.2023; Опубликована: 27.12.2023

Страницы

26-35

Полная версия статьи

Скачать PDF

QR-код EDN

1. Пикуль В.В. Перспективы создания прочных корпусов глубоководной техники из стеклометаллокомпозита // Судостроение. 2000. № 4. С. 14–16.
2. Пикуль В.В. Способ изготовления стеклометаллокомпозита // Пат. № 2304117 РФ. 2007.
3. Пикуль В.В., Ратников А.А. Математическое моделирование деформирования цилиндрической оболочки из стеклометаллокомпозита в процессе ее изготовления. № 3. 2007. С. 10–15.
4. Любимова О.Н. Стеклометаллокомпозит: механические свойства, структурные механизмы деформации при повышенных температурах, моделирование процессов формирования структуры и свойств: диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.02.04. 2020.
5. Любимова О. Н., Морковин А. В. Свойства, макро- и микроструктура слоистого конструкционного элемента на основе неорганического стекла и стали - стеклометаллокомпозитного стержня // Металлург. 2022. № 9. С. 100–104.
6. Бочарова А. А. Математическое моделирование процесса формирования прочного корпуса глубоководных аппаратов из стеклометаллокомпозита //Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. № 4. 2015. С. 18–23.
7. Алексеенко М. П. Когезия и адгезия горячего стекла. 1969. 175 с.
8. Эйгенсон Л.С. Термические основы формирования стекла. 1950. 380 с.
9. Мазурин О.В. Отжиг спаев стекла с металлом. Львов: Выща школа, 1980. 140 с.
10. Александров В. М., Ромалис Б. Л. Контактные задачи в машиностроении. Москва: Машиностроение, 1986.
11. Арутюнян Н. X. О контактном взаимодействии упругого кольца с упругим цилиндром // Изв. РАН. Механика твердого тела. 1994. № 2. С. 204–206.
12. Панасюк В. В., Теплый М. И. Некоторые контактные задачи теории упругости. Киев: Наук. Дум., 1975.
13. Дроздов Ю.Н., Грилицкий Д.В., Левицкий В.П. Контакт пары вращающихся круговых цилиндров с учетом теплообразования от трения //Трение и износ. № 6. 1991. С. 974–980.
14. Грилицкий Д. В., Краснюк П. П. Упругий контакт двух цилиндров //Физ.-хим. механика материалов. № 33(3). 1997. С. 31–38.
15. Краснюк П. П., Б.Чаповская Р. Термоупругий контакт бандажа и цилиндра в условиях фрикционного теплообразования // Физ.-хим. механика материалов. 2000. № 36(3). С. 42–52.
16. Любимова О. Н., Зайко Н.Ю. Температурные напряжения в соосных сопряженных цилиндрических системах и композиционных материалах с разной степенью проскальзывания по границе контакта // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И.Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2022. № 4(54). С. 5–13. DOI:10.37972/chgpu.2022.54.4.001

1. Pikul V.V. Prospects for creating strong hulls for deep-sea equipment from a glass–metal composite. Sudostroenie, 2000, no. 4, pp. 14–16. (In Russian).
2. Pikul V.V. Method for producing a glass–metal composite. Patent No. 2304117, Russian Federation, 2007. (In Russian).
3. Pikul V.V., Ratnikov A.A. Mathematical modeling of the deformation of a cylindrical glass–metal composite shell during its manufacture. 2007, no. 3, pp. 10–15. (In Russian).
4. Lyubimova O.N. Glass–Metal Composite: Mechanical Properties, Structural Mechanisms of Deformation at Elevated Temperatures, and Modeling of the Formation of Structure and Properties. Doctoral Dissertation in Physical and Mathematical Sciences, specialty 01.02.04. 2020. (In Russian).
5. Lyubimova O.N., Morkovin A.V. Properties, macrostructure, and microstructure of a layered structural element based on inorganic glass and steel—a glass–metal composite rod. Metallurg, 2022, no. 9, pp. 100–104. (In Russian).
6. Bocharova A.A. Mathematical modeling of the formation of a strong hull for deep-sea vehicles made of a glass–metal composite. Vestnik Inzhenernoi Shkoly Dal'nevostochnogo Federal'nogo Universiteta, 2015, no. 4, pp. 18–23. (In Russian).
7. Alekseenko M.P. Cohesion and Adhesion of Hot Glass. 1969. 175 p. (In Russian).
8. Eigenson L.S. Thermal Fundamentals of Glass Formation. 1950. 380 p. (In Russian).
9. Mazurin O.V. Annealing of Glass-to-Metal Seals. Lviv, Vyshcha Shkola Publ., 1980. 140 p. (In Russian).
10. Aleksandrov V.M., Romalis B.L. Contact Problems in Mechanical Engineering. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1986. (In Russian).
11. Arutyunyan N.Kh. On the contact interaction of an elastic ring with an elastic cylinder. Izvestiya RAN. Mekhanika Tverdogo Tela, 1994, no. 2, pp. 204–206. (In Russian).
12. Panasyuk V.V., Teplyi M.I. Some Contact Problems of the Theory of Elasticity. Kyiv, Naukova Dumka Publ., 1975. (In Russian).
13. Drozdov Yu.N., Grilitskii D.V., Levitskii V.P. Contact of a pair of rotating circular cylinders with allowance for frictional heat generation. Trenie i Iznos, 1991, no. 6, pp. 974–980. (In Russian).
14. Grilitskii D.V., Krasnyuk P.P. Elastic contact of two cylinders. Fiziko-Khimicheskaya Mekhanika Materialov, 1997, vol. 33, no. 3, pp. 31–38. (In Russian).
15. Krasnyuk P.P., Chapovskaya R.B. Thermoelastic contact between a band and a cylinder under frictional heat generation. Fiziko-Khimicheskaya Mekhanika Materialov, 2000, vol. 36, no. 3, pp. 42–52. (In Russian).
16. Lyubimova O.N., Zaiko N.Yu. Thermal stresses in coaxial coupled cylindrical systems and composite materials with different degrees of slip along the contact interface. Vestn. Chuvash. Gos. Ped. Univ. im. I. Ya. Yakovleva. Ser.: Mekh. Pred. Sost., 2022, no. 4(54), pp. 5–13. DOI: 10.37972/chgpu.2022.54.4.001. (In Russian).

Авторские права и лицензия

© 2023 Автор(ы). Статья публикуется в открытом доступе на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» 4.0 Всемирная (CC BY 4.0), которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего указания авторства. Авторские права на статью сохраняются за авторами.