Модели дискретного контакта упругих тел с учетом сил адгезии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены постановки и решения периодических контактных задач для упругой полуплоскости и упругого полупространства с учетом адгезионного взаимодействия поверхностей контактирующих тел. Для описания сил адгезионного взаимодействия в зазоре между поверхностями используется аппроксимация адгезионного потенциала в виде кусочно-постоянной функции (аппроксимация Можи–Дагдейла). Исследованы зависимости размера области фактического контакта, а также сближения тел при нагружении от величины номинального давления, параметров адгезионного потенциала и параметров рельефа поверхности внедряемого тела. Полученные решения сравниваются с результатами, следующими из модели Джонсона, Кендалла, Робертса (ДКР), основанной на использовании упрощенной формы адгезионного потенциала. Проведен анализ диссипации энергии в цикле сближение–удаление поверхностей и оценено влияние на эту характеристику контактного взаимодействия параметров микрорельефа поверхностей.

Об авторах

И. Г. Горячева

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: goryache@ipmnet.ru
Москва, Россия

Ю. Ю. Маховская

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Email: makhovskaya@mail.ru
Москва, Россия

И. Ю. Цуканов

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Email: ivan.yu.tsukanov@gmail.com
Москва, Россия

Список литературы

  1. Johnson K.L., Kendall K., Roberts A.D. Surface energy and the contact of elastic solids // Proc. Roy. Soc. London A. 1971. V. 324. P. 301–313.
  2. Johnson K.L., Greenwood J.A. An adhesion map for the contact of elastic spheres // J. Coll.&Interface. Sci. 1997. V. 192. P. 326–333.
  3. Tabor D. Surface forces and surface interactions // J. Coll.&Interface. Sci. 1977. V. 58. № 2.P. 13.
  4. Derjaguin B.V., Muller V.M., Toporov Yu.P. Effect of contact deformation on the adhesion of particles // J. Colloid&Interface Sci. 1975. V. 53. № 2. P. 314–326.
  5. Горячева И.Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука, 2001. 478 с.
  6. Johnson K.L. The adhesion of two elastic bodies with slightly wavy surfaces. // Int. J. Solids& Struct. 1995. V. 32. № 3/4. P. 423–430.
  7. Westergaard H.M. Bearing pressures and cracks // J. Appl. Mech. T. ASME. 1939. V. 6. P. 49–52.
  8. Koiter W. An infinite row of collinear cracks in an infinite elastic sheet // Ingng Arch. 1959. V. 28. P. 168–172.
  9. Hui C.Y., Lin Y.Y., Baney J.M., Kramer E.J. The mechanics of contact and adhesion of periodically rough surfaces // J. Polym. Sci. Pt. B: Polym. Phys. 2001. V. 39. № 11. P. 1195–1214.
  10. Maugis D. Adhesion of spheres: The JKR-DMT transition using a Dugdale model // J. Colloid&Interface Sci.1991. V. 150. P. 243–269.
  11. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989. 510 с.
  12. Маховская Ю.Ю. Скольжение вязкоупругих тел при наличии адгезии // ПММ. 2005. Т. 69. Вып. 2. С. 334–344.
  13. Цуканов И.Ю. Термоупругая неустойчивость при скольжении неоднородных материалов с разными теплофизическими свойствами // Вестн. машиностр. 2021. № 10. С. 61–65.
  14. Kuznetsov Ye.A. Effect of fluid lubricant on the contact characteristics of rough elastic bodies in compression // Wear. 1985. V. 102. P. 177–194.
  15. Greenwood J.A. On the almost-complete contact of elastic rough surfaces: The removal of tensile patches // Int. J. Solids&Struct. 2015. V. 56–57. P. 258–264.
  16. Maugis D. Contact, Adhesion and Rupture of Elastic Solids. 2000. 414 p.
  17. Горячева И.Г., Маховская Ю.Ю. Адгезионное взаимодействие упругих тел // ПММ. 2001. Т. 65. № 2. С. 279–279.
  18. Goryacheva I., Makhovskaya Y. Discrete Contact Mechanics with Applications in Tribology. Elsevier Inc., 2022. 220 p.
  19. Маховская Ю.Ю. Дискретный контакт упругих тел при наличии адгезии // Изв. РАН. МТТ. 2003. № 2. С. 49–60.
  20. Goryacheva I., Makhovskaya Yu. A model of the adhesive component of the sliding friction force // Wear. 2011. V. 270. P. 628–633.
  21. Солдатенков И.А. Применение метода последовательных приближений к расчету упругого контакта при наличии молекулярной адгезии // ПММ. 2012. Т. 76. Вып. 5. С. 734–743.
  22. Солдатенков И.А. Контактная задача при объемном приложении сил межмолекулярного взаимодействия: упрощенный метод решения (двухуровневая модель) // ПММ. 2019. Т. 83. Вып. 2. С. 314–322.
  23. Muller V.M., Yushchenko V.S., Derjaguin B.V. On the influence of molecular forces on the deformation of an elastic sphere and its sticking to a rigid plane // J. Colloid&Interface Sci. 1980. V. 77. № 1. P. 91–101.
  24. Goryacheva I., Makhovskaya Yu. A model of the adhesive component of the sliding friction force // Wear. 2011. V. 270. P. 628–633.
  25. Горячева И.Г., Маховская Ю.Ю. Адгезионное сопротивление при качении упругих тел // ПММ. 2007. Т. 71. Вып. 4. С. 534–543

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».