Розробка феноменологiчної моделi, що дозволяє описати поведiнку ультратонких плiвок мастил при тертi мiж атомарно-гладкими слюдяними поверхнями, використовуючи детермiнiстичний пiдхiд i в умовах стохастичностi. Визначення можливих режимiв фрагментацiї.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЇ ФІЗИКИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук Науковий керівник - кандидат фізико-математичних наук, доцент Хоменко Олексій Віталійович, кафедра фізичної електроніки Сумського державного університету, доцент. кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник Кульментьєв Олександр Іванович, Інститут прикладної фізики НАН України, провідний науковий співробітник. Захист відбудеться “4” вересня 2008 року о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради K 55.250.01 при Інституті прикладної фізики НАН України за адресою: 40030, м.Останніми роками інтенсивно проводиться експериментальне дослідження процесу тертя i реологічних властивостей молекулярно-тонких шарів рідин між двома атомарно-гладкими поверхнями при різних величинах прикладеного навантаження, тиску, товщини шарів, при зміні зсувної швидкості, температури тощо. Зокрема, вузли тертя, що є атомарно-гладкими поверхнями, які розділені тонким шаром мастила, можуть використовуватися в системах позиціювання в мікропристроях. Метою дисертаційної роботи є розроблення якісної феноменологічної моделі, що дозволяє описати поведінку ультратонких плівок мастил при терті між атомарно-гладкими слюдяними поверхнями, використовуючи детерміністичний підхід, i в умовах стохастичності, а також аналіз динаміки процесу інтенсивної пластичної деформації (ІПД) на основі термодинамічної моделі i визначення можливих режимів фрагментації. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі наукові задачі: використовуючи систему рівнянь Лоренца описати експериментально спостережувану поведінку при плавленні тонких плівок мастил; мінімізацією багатовимірного термодинамічного потенціалу отримати систему кінетичних рівнянь, що описує фрагментацію металів у процесі ІПД;У першому підрозділі на основі аналізу літературних даних останніх років розглянуто межовий режим тертя, який має місце при терті атомарно-гладких поверхонь, які розділено ультратонким шаром мастила. Згідно з отриманими за допомогою цих методик експериментальними залежностями такий режим приводить до постійних переходів між твердоподібними i рідиноподібними станами мастила (stick - slip режим). Другий розділ дисертації ”Гістерезисні явища при плавленні ультратонкої плівки мастила“ складається з чотирьох підрозділів. У першому підрозділі перехід ультратонкої плівки мастила, затиснутої між молекулярно-гладкими твердими поверхнями, з твердоподібного у рідиноподібний стан подається як результат термодинамічного i зсувного плавлення. У третьому підрозділі при врахуванні деформаційного дефекту модуля зсуву, коли G залежить від деформації : (3) де ? - коефіцієнт зміцнення та ? > 0; ?р > 0 - параметри, досліджено гістерезисну поведінку при плавленні мастила.У результаті проведеного дослідження розвинена модель, що дозволяє описати ефекти, які спостерігаються при терті атомарно-гладких твердих поверхонь, що розділені ультратонким шаром мастила. Результати роботи дозволяють розширити уявлення про фізику тертя обєктів нанорозмірів, коли звичайні закони, на зразок закону Амонтона, не виконуються. Дослідження впливу білого шуму на процес ІПД у рамках термодинамічної моделі передбачає можливість виникнення нових режимів фрагментації i відповідно формування матеріалів із заданими властивостями. Показано, що плавлення ультратонкої плівки мастила в процесі тертя між атомарно-гладкими твердими поверхнями настає за рахунок появи зсувних напружень, що викликані нагрівом поверхонь, вищим за критичне значення. Описано плавлення мастила за рахунок дисипативного розігріву зрушуваних поверхонь, коли в процесі тертя температура поверхонь зростає за експоненціальним законом.