<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Vestnik of Don State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Vestnik of Don State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Донского государственного технического университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1992-5980</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">13618</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/22148</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Механика</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Mechanics</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Механика</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Instability of sliding contact with coating on elastic substrate under friction and frictional heating </article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Неустойчивость скользящего контакта с покрытием на упругой подложке при наличии трения и разогрева от трения</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Зеленцов</surname>
       <given-names>Владимир  Борисович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Zelentsov</surname>
       <given-names>Vladimir  Борисович</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>vbzelen@gmail.com </email>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Митрин</surname>
       <given-names>Борис Игоревич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Mitrin</surname>
       <given-names>Boris Игоревич</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>boris.mitrin@gmail.com</email>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Айзикович</surname>
       <given-names>Сергей Михайлович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Ayzikovich</surname>
       <given-names>Sergey Михайлович</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>saizikovich@gmail.com</email>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2016-10-14T00:00:00+03:00">
    <day>14</day>
    <month>10</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2016-10-14T00:00:00+03:00">
    <day>14</day>
    <month>10</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <volume>16</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>5</fpage>
   <lpage>16</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/13618/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/13618/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Рассматривается нестационарная динамическая контактная задача термоупругости о скольжении с трением и разогревом от трения жёсткой полуплоскости по поверхности упругого покрытия, сцепленного с упругой подложкой из другого материала. Решение сформулированной начально-краевой задачи записывается в виде контурных интегралов обратного пре-образования Лапласа. После изучения изолированных особых точек подынтегральных функций в комплексной плоскости переменной интегрирования решение задачи строится в виде бесконечных рядов по полюсам с добавлением интегралов по берегам разреза. Определяются границы областей устойчивых и неустойчивых решений задачи на множестве её безразмерных параметров. Изучается влияние упругости подложки на границу области неустойчивых решений задачи, а также на развитие температуры и напряжений на скользящем термо-фрикционном контакте. </p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>A nonstationary dynamic contact thermoelasticity problem on sliding with friction and frictional heating of the rigid half-elastic coating surface bonded to an elastic substrate made of another material is considered. The solution to the formulated initial boundary value problem is obtained in the form of contour integrals of the inverse Laplace transform. The investigation of the isolated singularities of the subintegral functions in the complex plane of the integration variable is carried out, and then the problem solution is constructed in the form of infinite series over the poles of integrands with the addition of the integrals over the banks of cut. Boundaries of the stable and unstable problem solutions are determined on its dimensionless parameter set. The influence of the compliance of the substrate on the instability boundary, and also on the development of temperature and pressure at the thermoelastic frictional sliding contact is investigated.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>скольжение</kwd>
    <kwd>контакт</kwd>
    <kwd>трение</kwd>
    <kwd>фрикционный разогрев</kwd>
    <kwd>упругая подложка</kwd>
    <kwd>динамика</kwd>
    <kwd>термоупругая неустойчивость</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>sliding</kwd>
    <kwd>contact</kwd>
    <kwd>friction</kwd>
    <kwd>frictional heating</kwd>
    <kwd>elastic substrate</kwd>
    <kwd>dynam-ics</kwd>
    <kwd>thermoelastic instability</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Для защиты рабочих поверхностей деталей механизмов и машин широко применяются защитные покрытия — антифрикционные, анти­коррозий­ные, противоизносные и другие. Замечено, что при увеличении скорости функционирования механизмов и машин на скользящем контакте их поверхностей достаточно часто возникает неконтролируемый рост температур и давлений, который может привести к возникновению нештатных ситуаций, предаварийному и аварийному состоянию оборудования. В связи с этим изучение скользящего контакта рабочих поверхностей при наличии покрытий представляет как теоретический, так и практический интерес. Математическому моделированию и решению задач о скользящем контакте с учетом сил трения и разогрева от трения уделялось достаточно много внимания [1–17]. Для определения области неустойчивых решений контактной задачи — области термоупругой неустойчивости (ТУН) скользящего контакта часто применяется метод малых возмущений [1–8], а для определения решения задач — численные методы [9, 10]. Метод интегрального преобразования Лапласа оказался наиболее универсальным методом аналитического решения задач этого класса [11–17], который не только позволяет построить точное решение задачи, но и определить область устойчивых решений задачи, совпадающую с областью ТУН скользящего контакта. В [1–5, 11–13] исследовались области устойчивых решений квазистатических задач термоупругости о скользящем контакте, а в [6, 7, 14, 17] было показано, что область устойчивых решений динамических задач является подобластью области устойчивых решений квазистатических задач.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Dow, T. A. Thermoelastic instability of sliding contact in the absence of wear / T. A. Dow, R. A. Burton // Wear. -1972. - Vol. 19, no. 3. - P. 315-328.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dow, T. A. Burton, R.A. Thermoelastic instability of sliding contact in the absence of wear. Wear, 1972, vol. 19, no. 3, pp. 315-328.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Burton, R. A. Thermoelastic instability in a seal-like configuration / R. A. Burton, V. Nerlikar, S. R. Kilaparti // Wear - 1973. - Vol. 24, no. 2. - P. 177-188.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Burton, R.A., Nerlikar, V., Kilaparti, S.R. Thermoelastic instability in a seal-like configuration. Wear, 1973, vol. 24, no. 2, pp. 177-188.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Barber, J. R. Stability of Thermoelastic Contact for the Aldo Model / J. R. Barber // J. Appl. Mech. - 1981. - Vol. 48, no. 3. - P. 555-558.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Barber, J. R. Stability of Thermoelastic Contact for the Aldo Model. J. Appl. Mech.,  1981, vol. 48, no. 3, pp. 555-558.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Моров, В. А. Термоупругая неустойчивость фрикционного контакта штампов с полупространством / В. А. Моров, И. Н. Черский // Трение и износ. - 1985. - Т. 6, № 1. - С. 27-38.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Morov, V.A., Cherskiy, I.N. Termouprugaya neustoychivost´ friktsionnogo kontakta shtampov s polupros-transtvom. [Thermoelastic instability of frictional contact between dies and half-space.] Journal of Friction and Wear, 1985, vol. 6, no. 1, pp. 27-38 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ciavarella, M. Interaction of thermal contact resistance and frictional heating in thermoelastic instability / M. Ciavarella [et al.] // Int. J. Solids Struct. - 2003. - Vol. 40, no. 21. - P. 5583-5597.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ciavarella, M., et al. Interaction of thermal contact resistance and frictional heating in thermoelastic instability. Int. J. Solids Struct, 2003, vol. 40, no. 21, pp. 5583-5597.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Afferrante, L. Sliding thermoelastodynamic instability / L. Afferrante, M. Ciavarella, J. R. Barber // Proc. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci. - 2006. - Vol. 462, no. 2071. - P. 2161-2176.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Afferrante, L., Ciavarella, M., Barber, J. R.Sliding thermoelastodynamic instability.  Proc. R. Soc. A Math. Phys. Eng. Sci., 2006, vol. 462, no. 2071, pp. 2161-2176.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Afferrante, L. A note on thermoelastodynamic instability (TEDI) for a 1D elastic layer: Force control / L. Afferrante, M. Ciavarella // Int. J. Solids Struct. - 2007. - Vol. 44, no. 5. - P. 1380-1390.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Afferrante, L ., Ciavarella, M. A note on thermoelastodynamic instability (TEDI) for a 1D elastic layer: Force con-trol. Int. J. Solids Struct., 2007, vol. 44, no. 5, pp. 1380-1390.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Mao, J.-J. Thermoelastic contact instability of a functionally graded layer and a homogeneous half-plane / J.-J. Mao, L.-L. Ke, Y.-S. Wang // Int. J. Solids Struct. - 2014. - Vol. 51, no. 23-24. - P. 3962-3972.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mao, J.-J., Ke, L.-L., Wang, Y.-S. Thermoelastic contact instability of a functionally graded layer and a homogene-ous half-plane. Int. J. Solids Struct., 2014, vol. 51, no. 23-24, pp. 3962-3972.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Yi, Y.-B. Effect of convective cooling on frictionally excited thermoelastic instability / Y.-B. Yi, A. Bendawi // Wear. - 2012. - Vol. 296, no. 1-2. - P. 583-589.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Yi, Y.-B,. Bendawi, A. Effect of convective cooling on frictionally excited thermoelastic instability . Wear, 2012, vol. 296, no. 1-2, pp. 583-589.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Yi, Y.-B. Finite element analysis of thermoelastic instability in intermittent sliding contact / Y.-B. Yi [et al.] // J. Therm. Stress. - 2014. - Vol. 37, no. 7. - P. 870-883.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Yi, Y.-B., et al. Finite element analysis of thermoelastic instability in intermittent sliding contact. J. Therm. Stress, 2014, vol. 37, no. 7, pp. 870-883.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Слоновский, Н. В. О термоупругой устойчивости при трении скольжения / Н. В. Слоновский // Прикладная математика и механика. - 1969. - Т. 33, № 1. - С. 117-121.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Slonovskiy, N.V. O termouprugoy ustoychivosti pri trenii skol´zheniya. [On thermoelastic stability under sliding friction.] Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 1969, vol. 33, no. 1, pp. 117-121 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пырьев, Ю. А. Анализ устойчивости термоупругого контакта в трибосистеме типа радиальных уплотне-ний цилиндра / Ю. А. Пырьев, Ю. И. Мандзик // Трение и износ. - 1996. - Т. 17, № 5. - С. 621-628.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Pyryev, Y.A., Mandzik, Y.I. Analiz ustoychivosti termouprugogo kontakta v tribosisteme tipa radial´nykh uplot-neniy tsilindra. [An analysis of thermoelastic  contact stability of a cylinder radial seal.] Journal of Friction and Wear, 1996, vol. 17, no. 5, pp. 621-628 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Евтушенко, А. А. Влияние изнашивания на развитие термоупругой неустойчивости фрикционного контак-та / А. А. Евтушенко, Ю. А. Пырьев // Известия РАН. Механика твердого тела. - 1997. - № 1. - С. 114-121.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Yevtushenko, А.А., Pyryev, Y.A. Vliyanie iznashivaniya na razvitie termouprugoy neustoychivosti friktsionnogo kontakta. [Effect of wear on the development of thermoelastic instability of frictional contact.] Izvestia: Mechanics of Solids, 1997, no. 1, pp. 114-121 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Зеленцов, В. Б. Термоупругодинамическая неустойчивость решения контактной задачи для покрытия с учетом тепловыделения от трения / В. Б. Зеленцов [и др.] // Вестник ДГТУ. - 2014. - Т. 14, № 4. - С. 17-29.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zelentsov, V.B., et al. Termouprugodinamicheskaya neustoychivost´ resheniya kontaktnoy zadachi dlya pokrytiya s uchetom teplovydeleniya ot treniya [Thermoelastodynamic instability of contact problem solution for coating considering frictional heat generation.] Vestnik of DSTU, 2014, vol. 14, no. 4, pp. 17-29 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Zelentsov, V. B. Instability of solution of the dynamic sliding frictional contact problem of coupled thermoelastic-ity / V. B. Zelentsov [et al.] // Mater. Phys. Mech. - 2015. - Vol. 23. - P. 14-19.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zelentsov, V. B., et al. Instability of solution of the dynamic sliding frictional contact problem of coupled thermo-elasticity. Mater. Phys. Mech., 2015, vol. 23, pp. 14-19.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Зеленцов, В. Б. Неустойчивость скользящего термофрикционного контакта жесткого тела с упругим по-крытием, содержащим пьезокерамическую прослойку / В. Б. Зеленцов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. - 2015. - № 4. - С. 52-60.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zelentsov, V.B., et al. Neustoychivost´ skol´zyashchego termofriktsionnogo kontakta zhestkogo tela s uprugim pokrytiem, soderzhashchim p´yezokeramicheskuyu prosloyku. [Instability of Sliding Thermoelastic Contact of a Rigid Body with an Elastic Coating Containing a Piezoceramic Interlayer.] Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskiy region. Natural Sciences, 2015, no. 4, pp. 52-60 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B17">
    <label>17.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Зеленцов, В. Б. Динамическая и квазистатическая неустойчивость скользящего термофрикционного кон-такта / В. Б. Зеленцов, Б. И. Митрин, С. М. Айзикович // Трение и износ. - 2016. - Т. 37, № 3. - С. 280-289.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zelentsov, V.B, Mitrin, B.I., Aizikovich, S.M. Dinamicheskaya i kvazistaticheskaya neustoychivost´ skol´zyash-chego termofriktsionnogo kontakta.[Dynamic and Quasi-Static Instability of Sliding Thermoelastic Frictional Contact.] Journal of Friction and Wear, 2016, vol. 37, no. 3, pp. 280-289 (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B18">
    <label>18.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Новацкий, В. Вопросы термоупругости / В. Новацкий. - Москва : Изд-во АН СССР, 1962. - 363 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Novatskiy, V. Voprosy termouprugosti. [Issues of thermoelasticity.] Moscow: Izd-vo AN SSSR, 1962, 363 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B19">
    <label>19.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Диткин, В. А. Интегральные преобразования и операционные исчисления / В. А. Диткин, А. П. Прудников. - Москва : Физматлит, 1961. - 524 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ditkin, V.A., Prudnikov, A.P. Integral´nye preobrazovaniya i operatsionnye ischisleniya. [Integral transformations and operational calculus.] Moscow: Fizmatlit, 1961, 524 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B20">
    <label>20.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Виленкин, Н. Я. Функциональный анализ / Н. Я. Виленкин [и др.] ; под ред. С. Г. Крейна. - Москва : Наука, 1964. - 425 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vilenkin, N.Y., et al. Krein, S,G., ed. Funktsional´nyy analiz. [Functional analysis.]  Moscow: Nauka, 1964, 425 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B21">
    <label>21.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Брычков, Ю. А. Интегральные преобразования обобщенных функций / Ю. А. Брычков, А. П. Прудников. - Москва : Наука, 1977. - 288 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Brychkov, Y.A., Prudnikov, A.P. Integral´nye preobrazovaniya obobshchennykh funktsiy. [ Integral transfor-mations of generalized functions.] Moscow: Nauka, 1977, 288 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B22">
    <label>22.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Тихонов, А. Н. Уравнения математической физики / А. Н. Тихонов, А. А. Самарский. - Москва : Наука, 1977. - 735 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Tikhonov, A.N., Samarskiy, A.A. Uravneniya matematicheskoy fiziki. [Equations of mathematical physics.] Moscow: Nauka, 1977, 735 p. (in Russian).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
