نام پژوهشگر: محمدرضا عرب بافرانی

بررسی اثر زبری سطح بر اصطکاک آمیزه های لاستیک با استفاده از مدل های موجود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی پلیمر 1390
  محمدرضا عرب بافرانی   مهدی رزاقی کاشانی

اصطکاک یکی از مهم ترین پدیده های مشاهده شده در حرکت دو سطح بر روی یکدیگر می باشد. مهم ترین سازوکار اصطکاک در لاستیک ها، اتلاف انرژی ناشی از پسماند تنش است. در این سازوکار، زبری سطح ساینده اثر مهمی بر اصطکاک لاستیک دارد، چرا که با تغییر زبری عوامل بسیاری که در اصطکاک دخیل هستند تغییر می کنند. در این پژوهش تلاش شده است اثر زبری بر روی اصطکاک در آمیزه های لاستیکی مطالعه شود. برای مطالعه اثر زبری در اصطکاک دو رویکرد آماری و فیزیکی وجود دارد که معروف ترین مدل فیزیکی در این زمینه مدل هاینریش – کلوپال است. رویکرد بررسی اثر زبری در این پژوهش، از یک سو مطالعات تجربی و از سوی دیگر شبیه سازی مدل هاینریش- کلوپال بوده است. در فرآیند شبیه سازی مدل، اصلاحاتی در آن انجام شد و مدل ویسکوالاستیک مورد استفاده آن تغییر داده شد. در نهایت اثر زبری بر اصطکاک هم در روش تجربی و هم در روش مدل سازی بررسی گردید و نتایج این دو روش نیز هم خوانی داشتند. نوشتن برنامه رایانه ای مبتنی بر مدل های عددی چالش های خود را داشت که این مهم انجام پذیرفت. در این پژوهش زبری سطوح از روش تحلیل فرکتال محاسبه شد، که نشان داده شد تحلیل فرکتال قابلیت نشان دادن مشخصه های زبری سطح را دارد. اثر زبری بر اصطکاک آمیزه های لاستیکی در سطوح زبر شیشه و سنباده بررسی گردید که در نهایت با پیش بینی های مورد انتظار هم خوانی داشت و دیده شد اصطکاک لاستیک بستگی زیادی به زبری سطح دارد. با افزودن پرکننده از یک سو اصطکاک آمیزه تحت تأثیر قرار گرفته و از سوی دیگر توانمندی مدل برای نشان دادن ضریب اصطکاک کاهش یافت.