Modeling of sliding wear characteristics of Polytetrafluoroethylene (PTFE) composite reinforced with carbon fiber against SS304

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 3 2022 49 TECHNOLOGY В табл. 3 представлены данные по удельной скорости изнашивания, предсказанные разработанными моделями. Прогнозируемые результаты хорошо согласуются с экспериментальными значениями со средней погрешностью 10,16 % для экспериментальной модели и 3,57 % для модели ИНС. Очевидно, что результаты, предсказанные моделью ИНС, лучше согласуются с экспериментальными результатами по сравнению с экспериментальной моделью. Заключение В этом исследовании была предпринята попытка моделирования характеристик изнашивания при скольжении композита на основе ПТФЭ, армированного углеродным волокном (35 мас.%), в паре трения с нержавеющей сталью SS304. Были проведены эксперименты по схеме «стержень-диск» при различных нормальных нагрузках, температуре поверхности раздела и скоростях скольжения. Были разработаны экспериментальная математическая модель и модель ИНС для прогнозирования удельной скорости изнашивания и понимания параметрического влияния на удельную скорость изнашивания. Из настоящего исследования можно сделать следующие выводы. Было замечено, что скорость изнашивания растет при увеличении нормальной нагрузки, температуры поверхности раздела и скорости скольжения. Однако рост скорости был более заметным при более высоких параметрах процесса. Нормальная нагрузка, скорость скольжения и температура поверхности раздела были признаны наиболее важными параметрами, влияющими на скорость износа. Это также подтверждается более высоким значением нормальной нагрузки, за которой следует скорость скольжения, а затем температура поверхности раздела.  Коэффициент корреляции, равный 0,97, полученный как для разработанной экспериментальной математической модели, так и модели ИНС, показывает, что модель может быть надежно использована для определения скорости изнашивания композита на основе ПТФЭ, армированного углеродным волокном (35 мас.%), в паре трения с нержавеющей сталью SS304. Предсказанные разработанными моделями показатели удельной скорости изнашивания хорошо согласуются с экспериментальными значениями со средней погрешностью, близкой Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Проверочные эксперименты и результаты моделирования Validation experiments and modeling results Номер эксперимента п/п / Expt. no. FN (Н) / FN (N) T (oC)/ T (oC) v (м/с) / v (m/s) Удельная скорость изнашивания (× 10–5) (Ws) (мм3/Нм) / Specifi c wear rate (× 10–5) (Ws) (mm3/Nm) |% Погрешность| / |% Error| Экспериментальное значение / Expt. value Статическая модель / Statistical model ИНС модель / ANN model Статическая модель / Statistical model ИНС модель / ANN model 1 130 1,72 1,72 1,72 1,72 1,72 5,06 1,72 2 90 4,97 4,97 4,97 4,97 4,97 19,16 4,97 3 40 5,04 5,04 5,04 5,04 5,04 15,33 5,04 4 140 1,29 1,29 1,29 1,29 1,29 7,72 1,29 5 170 3,24 3,24 3,24 3,24 3,24 7,61 3,24 6 70 5,13 5,13 5,13 5,13 5,13 6,10 5,13 Средняя погрешность 10,16 3,57

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1