W niniejszej pracy zanalizowano stan wiedzy o termodynamicznej naturze tarcia ciał stałych, głównie metalicznych. Złożone i liczne procesy fizyczne towarzyszące tarciu składają się na obraz tego z najbardziej trudnych do opisania i wyjaśnienia zjawisk występujących w przyrodzie nieożywionej i w technice. W tej sytuacji rozwinęło się podejście systemowe, będące próbą jakościowego uwzględnienia rozmaitych oddziaływań w systemie tribologicznym oraz na jego wejściu i wyjściu. Upowszechnił się w literaturze przedmiotu model czarnej skrzynki wraz z jego analizą cybernetyczną. Niezależnie od tej drogi badania tarcia duże znaczenie zyskało jego postrzeganie przez pryzmat systemu termodynamicznego. Umożliwia ono oparcie się na matematycznych związkach między wielkościami fizycznymi istotnymi dla objaśnienia tarcia. Przyjęcie pierwszej zasady termodynamiki oraz zasad zachowania energii i masy stało się niezawodną podstawą do głębszego, niż przy analizie cybernetycznej, zanalizowania i zrozumienia istoty tarcia.
Z omówionych w rozdziale 2 modeli termodynamicznych oraz energetycznych najobszerniej opisuje tarcie i zużywanie ustabilizowane tylko jeden - określony w rozdziale 4 jako model I. Zaproponowany przez autorkę model (nazwany w rozdziale 4 modelem II) jest bardziej złożony i podejmuje kwestie dotychczas otwarte w zakresie opisu niektórych cech materii bezpośrednio uczestniczącej w rozpraszaniu energii mechanicznej. Pomimo założonego, makroskopowego ujęcia zjawisk w systemie tribologicznym możliwe okazało się dotarcie za pomocą modelu do tych ważnych, dyskretnych cech fizycznych materiału kontaktów nierówności powierzchni, które potraktowano jako uśrednione. Tym samym uzyskano postęp, dostarczając nowych danych o własnościach materii, wypełniającej część czarnej skrzynki lub wnętrze systemu tribologicznego. Obok tych własności o badanym systemie informują wielkości fizyczne i nowe stałe kompleksowe, które zestawiono w tabeli 4.1. Opis ten charakteryzuje powiązanie ze sobą wszystkich wielkości fizycznych przyjętych przy budowaniu modelu fenomenologicznego.
Spis treści:
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ
1. WPROWADZENIE
2. ENERGETYCZNA INTERPRETACJA TARCIA I ZUŻYWANIA
2.1. System tribologiczny
2.2. Zagadnienie uwzględnienia nieodwracalności procesów w równaniu pierwszej zasady termodynamiki
2.3. Bilanse energii charakteryzujące procesy tarcia i zużywania
2.4. Energetyczne aspekty zużywania tribologicznego
2.5. Systemowa analiza tarcia i towarzyszących mu procesów
2.6. Badania eksperymentalne tarcia z użyciem kalorymetru
2.7. Badania odporności na zużywanie tribologiczne
2.8. Podsumowanie stanu wiedzy o termodynamicznej interpretacji tarcia
3. OPRACOWANIE TERMODYNAMICZNEGO MODELU USTABILIZOWANEGO TARCIA I ZUŻYWANIA METALI
3.1. Założenia do modelu
3.2. Budowa modelu
3.3. Stałe kompleksowe charakteryzujące system tribologiczny
3.4. Obszar stosowalności modelu i wnioski wynikające z przeprowadzonej analizy tarcia i zużywania ustabilizowanego
4. ANALIZA MOŻLIWOŚCI OPISU I WYJAŚNIENIA TARCIA I ZUŻYWANIA USTABILIZOWANEGO PRZEZ MODELE TERMODYNAMICZNE
5. WYZNACZANIE ILOŚCIOWYCH CECH SYSTEMU TRIBOLOGICZNEGO NA PRZYKŁADACH WYBRANYCH BADAŃ EKSPERYMENTALNYCH
5.1. Termodynamiczny opis tarcia i zużywania ustabilizowanego metali uwzględniający wyniki badań kalorymetrycznych struktury bilansu energetycznego
5.2. Zastosowanie nowych stałych wielkości systemowych do opisania procesów zachodzących w systemie tribologicznym na podstawie wyników standardowych badań tarcia i zużycia
6. PODSUMOWANIE I WNIOSKI
LITERATURA
STRESZCZENIE
