Модели дискретного контакта упругих тел с учетом сил адгезии
- Авторы: Горячева И.Г.1, Маховская Ю.Ю.1, Цуканов И.Ю.1
-
Учреждения:
- Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
- Выпуск: Том 89, № 3 (2025)
- Страницы: 512-528
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/0032-8235/article/view/306481
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0032823525030115
- EDN: https://elibrary.ru/jlvxek
- ID: 306481
Цитировать
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.
Ключевые слова
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
- 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.
- 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.
- Tabor D. Surface forces and surface interactions // J. Coll.&Interface. Sci. 1977. V. 58. № 2.P. 13.
- 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.
- Горячева И.Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука, 2001. 478 с.
- 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.
- Westergaard H.M. Bearing pressures and cracks // J. Appl. Mech. T. ASME. 1939. V. 6. P. 49–52.
- Koiter W. An infinite row of collinear cracks in an infinite elastic sheet // Ingng Arch. 1959. V. 28. P. 168–172.
- 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.
- Maugis D. Adhesion of spheres: The JKR-DMT transition using a Dugdale model // J. Colloid&Interface Sci.1991. V. 150. P. 243–269.
- Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989. 510 с.
- Маховская Ю.Ю. Скольжение вязкоупругих тел при наличии адгезии // ПММ. 2005. Т. 69. Вып. 2. С. 334–344.
- Цуканов И.Ю. Термоупругая неустойчивость при скольжении неоднородных материалов с разными теплофизическими свойствами // Вестн. машиностр. 2021. № 10. С. 61–65.
- Kuznetsov Ye.A. Effect of fluid lubricant on the contact characteristics of rough elastic bodies in compression // Wear. 1985. V. 102. P. 177–194.
- 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.
- Maugis D. Contact, Adhesion and Rupture of Elastic Solids. 2000. 414 p.
- Горячева И.Г., Маховская Ю.Ю. Адгезионное взаимодействие упругих тел // ПММ. 2001. Т. 65. № 2. С. 279–279.
- Goryacheva I., Makhovskaya Y. Discrete Contact Mechanics with Applications in Tribology. Elsevier Inc., 2022. 220 p.
- Маховская Ю.Ю. Дискретный контакт упругих тел при наличии адгезии // Изв. РАН. МТТ. 2003. № 2. С. 49–60.
- Goryacheva I., Makhovskaya Yu. A model of the adhesive component of the sliding friction force // Wear. 2011. V. 270. P. 628–633.
- Солдатенков И.А. Применение метода последовательных приближений к расчету упругого контакта при наличии молекулярной адгезии // ПММ. 2012. Т. 76. Вып. 5. С. 734–743.
- 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.
- 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.
- Goryacheva I., Makhovskaya Yu. A model of the adhesive component of the sliding friction force // Wear. 2011. V. 270. P. 628–633.
- Горячева И.Г., Маховская Ю.Ю. Адгезионное сопротивление при качении упругих тел // ПММ. 2007. Т. 71. Вып. 4. С. 534–543
Дополнительные файлы



