MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017161523
■00520250211151407
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798342104746
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31285266
■035    ▼a(MiAaPQ)25218155
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a300
■1001  ▼aSharma,  Akshat.
■24510▼aMaterial  Response  to  Fretting  and  Sliding  Wear  Phenomena
■260    ▼a[Sl]▼bPurdue  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a172  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Sadeghi,  Farshid.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2024.
■520    ▼aFretting  wear  occurs  when  two  contacting  bodies  under  load  are  subjected  to  small  amplitude  oscillatory  motion.  Depending  on  the  applied  normal  load,  displacement  amplitude,  coefficient  of  friction  and  resulting  shear  force,  two  types  of  fretting  wear  regimes  exist  -  (i)  partial  slip  and  (ii)  gross  slip.  At  displacement  amplitudes  higher  than  gross  slip  condition,  sliding  wear  regime  prevails.  Fretting  wear  becomes  dominant  in  machine  components  subject  to  vibrations  such  as  bearings,  dovetail  joints,  etc.  whereas  sliding  wear  is  observed  in  brakes,  piston-ring  applications,  etc.  The  work  in  this  dissertation  primarily  focuses  on  characterizing  the  material  response  of  various  machine  components  subjected  to  fretting  and  sliding  wear  regimes.At  first,  the  friction  and  fretting  wear  behavior  of  inlet  ring  and  spring  clip  components  used  in  land-based  gas  turbines  was  investigated  at  elevated  (500°C)  temperature.  In  order  to  achieve  this  objective,  a  novel  high-temperature  fretting  wear  apparatus  was  designed  and  developed  to  simulate  the  conditions  existing  in  a  gas  turbine.  The  test  apparatus  was  used  to  investigate  fretting  wear  of  atmospheric  plasma  sprayed  (APS)  Cr3C2-NiCr  (25%  wt.),  high-velocity  oxy-fuel  (HVOF)  sprayed  Cr3C2-NiCr  (25%  wt.),  HVOF  sprayed  T-800  and  APS  sprayed  PS400coated  inlet  rings  against  HVOF-sprayed  Cr3C2-NiCr  (25%  wt.)  coated  spring  clip.  The  PS400  coated  inlet  rings  demonstrated  a  significant  reduction  in  friction  and  wear.  A  finite  element  (FE)  framework  was  also  developed  to  simulate  fretting  wear  in  HVOF-sprayed  Cr3C2-NiCr  composite  cermet  coating.  The  material  microstructure  was  modelled  using  Voronoi  tessellations  with  a  log-normal  distribution  of  grain  size.  Moreover,  the  individual  material  phases  in  the  coating  were  randomly  assigned  to  resemble  the  microstructure  from  an  actual  SEM  micrograph.  A  damage  mechanics  based  cohesive  zone  model  with  grain  deletion  algorithm  was  used  to  simulate  debonding  of  the  ceramic  carbide  phase  from  the  matrix  and  resulting  degradation  from  repeated  fretting  cycles.  The  specific  wear  rate  obtained  from  the  model  for  the  existing  material  microstructure  was  benchmarked  against  experiments.  Novel  material  microstructures  were  also  modeled  and  demonstrated  to  show  less  scatter  in  wear  rate.Following,  a  three-dimensional  (3D)  continuum  damage  mechanics  (CDM)  FE  model  was  developed  to  investigate  the  effects  of  fretting  wear  on  rolling  contact  fatigue  (RCF)  of  bearing  steels.  In  order  to  determine  the  fretting  scar  geometry,  a  3D  arbitrary  Lagrangian-Eulerian  (ALE)  adaptive  mesh  (AM)  FE  model  was  developed  to  simulate  fretting  wear  between  two  elastic  bodies  for  different  initially  pristine  fretting  pressures  (0.5,  0.75  and  1  GPa)  and  friction  coefficients  (0.15,  0.175  and  0.25)  resulting  in  stick  zone  to  contact  width  ratios,  c/a  =  0.35,  0.55  and  0.75.  The  resulting  wear  profiles  were  subjected  to  various  initially  pristine  RCF  pressures  (1,  2.2  and  3.4  GPa).  The  pressure  profiles  for  RCF  were  determined  by  moving  the  contact  over  the  fretted  wear  profiles  in  21  steps.  These  pressure  profiles  were  then  used  in  the  CDM-FE  model  to  predict  the  RCF  life  of  fretted  surfaces.  The  results  indicate  that  increased  fretting  pressure  leads  to  more  wear  on  the  surface,  thereby  reducing  RCF  life.  As  the  RCF  pressure  increases  (PRCF≥  2.2  GPa),  the  effect  of  fretting  on  RCF  life  decreases  for  all  fretting  pressures  and  c/a  values,  indicating  that  life  is  primarily  governed  by  the  RCF  pressure.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aLoad
■650  4▼aHumidity
■650  4▼aBearings
■650  4▼aGrain  boundaries
■650  4▼aNormal  distribution
■650  4▼aCrack  initiation
■650  4▼aWear  tests
■650  4▼aAdhesive  wear
■650  4▼aEnergy
■650  4▼aGrain  size
■650  4▼aMicrostructure
■650  4▼aMechanics
■650  4▼aBoundary  conditions
■650  4▼aNitrogen
■650  4▼aCorrosion
■650  4▼aFriction
■650  4▼aCarbon
■650  4▼aWear  resistance
■650  4▼aChemical  vapor  deposition
■650  4▼aLubricants  &  lubrication
■650  4▼aIndustrial  engineering
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aMathematics
■690    ▼a0791
■690    ▼a0346
■690    ▼a0546
■690    ▼a0794
■690    ▼a0405
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-04B.
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17161523▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서