Герметичность уплотнительных соединений с упругопластическим покрытием
Для оценки герметизирующей способности уплотнительного стыка использован безразмерный функционал проницаемости C u, который определяется относительной площадью контакта h, плотностью зазоров в стыке L c и долей эффективных микроканалов u n. На основании жесткостной модели слоистого полупространства представлены его упругие характеристики (приведенный модуль упругости и коэффициент Пуассона) при внедрении сферической неровности в зависимости от упругих характеристик покрытия и основного материала, толщины покрытия и радиуса пятна контакта. Для описания жесткой шероховатой поверхности использована дискретная модель в виде набора одинаковых сферических сегментов. Распределение вершин сегментов по высоте соответствует опорной кривой профиля реальной шероховатой поверхности. Для определения усилия и площади контакта при внедрении единичной неровности использованы известные конечно-элементные решения упругопластической задачи. Получена система трансцендентных уравнений для определения относительной площади контакта и плотности зазоров в стыке в зависимости от безразмерного силового упруго-геометрического параметра F q1. При этом учтены относительная толщина покрытия и характеристики упрочняемого материала покрытия - предел текучести и экспонента упрочнения. Показано влияние относительной толщины покрытия на функционал проницаемости.