Doktorati v 2017

datum: 21.12.2017

V letu 2017 sta v okviru Laboratorija za tribologijo in površinsko nanotehnologijo svoje doktorsko delo zagovarjala Blaž Brodnik Žugelj in Kosta Simonović.

Dr. Blaž Brodnik Žugelj: Značilnosti realne kontaktne površine na mikro nivoju


V splošnem strojništvu se pogoje v kontaktu računa z upoštevanjem nominalne kontaktne površine med dvema površinama, ki je bistveno večja od dejanske kontaktne površine. Upoštevanje takšne predpostavke vodi v izračun milejših kontaktnih pogojev kot so ti v resnici. V doktorski nalogi smo raziskovali vpliv inženirsko relevantnih materialov in topografskih lastnosti na dejansko obnašanje v kontaktu dveh ravnih površin pri statičnih pogojih obremenjevanja. V ta namen je bilo razvito namensko preizkuševališče, ki omogoča analizo kontakta na submikronskem nivoju. Rezultati so pokazali, da se pri doseženi meji tečenja kovine v kontaktu obnašajo zelo podobno, medtem ko so vidnejše razlike posledica različnih topografskih lastnosti. Nasprotno kovinam, polimer izkazuje drugačno obnašanje v kontaktu kot kovine. Podrobna eksperimentalna analiza deformacije vršičkov je pokazala, da na obnašanje v kontaktu pomembno vplivajo tako mehanske kot tudi geometrijske spremembe kontaktnih vršičkov. Eksperimentalne rezultate smo primerjali z najbolj uveljavljenimi teoretičnimi modeli za napovedovanje obnašanja v kontaktu. Zaradi predpostavk, na katerih temeljijo teoretični modeli, prihaja do vidnejših odstopanj v primerjavi z dejanskim obnašanjem v kontaktu.

 

Dr. Kosta Simonović: Model napovedovanja trenja diamantu podobnih ogljikovih prevlek (DLC) v pogojih mejnega mazanja


V doktorski nalogi smo raziskovali posamične in skupne učinke proti-obrabnega aditiva (cink-dialkil-dithiofosfat, ZDDP), modifikatorja trenja (glicerol isostearat, GIS) in paketa aditivov za avtomobilske motorje na trenje v kontaktih jeklo-jeklo ter jeklo-DLC v širokem območju  kontaktnih pogojev mejnega mazanja. Metoda načrtovanja eksperimentov (DOE) je bila uporabljena za pridobitev eksperimentalne matrike ter metoda regresije elastične mreže (Elastic Net) je bila uporabljena za pridobitev modela trenja in map trenja, v odvisnosti od najbolj relevantnih kontaktnih parametrov: tlaka, hrapavosti, temperature in hitrosti. Pridobljeni modeli temeljijo na eksperimentalnih parametrih in njihovih interakcijah, statistična značilnost parametrov in interakcij je bila nedvomno potrjena. Značilni zaključek je, da statistično potrjeni parametri in njihove interakcije kažejo, kateri od preučevanih parametrov skupaj vplivajo na koeficient trenja, torej, kateri eksperimentalni parametri se ne morejo individualno preučevati v režimu mejnega mazanja, če želimo priti do veljavnih zaključkov. Pokazano je, da zgolj eno-parametrske študije režima mejnega mazanja ne kažejo pravih lastnosti kontaktov v celotnem področju mejnega mazanja.