Об использовании интеграла Стилтьеса для расчета механической работы применительно к адгезионному контакту

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Описывается процедура регуляризации интеграла Стилтьеса при наличии общей точки разрыва у подынтегральных функций. С помощью такой процедуры можно определить интеграл Стилтьеса, представляющего механическую работу в соответствие с законом сохранения энергии. Физическая состоятельность полученных результатов подтверждается рядом примеров. В частности, используемая процедура регуляризации позволяет рассчитать энергию, рассеиваемую при скачкообразном изменении состояния упругого подвеса.

Об авторах

И. А. Солдатенков

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: iasoldat@hotmail.com
Москва, Россия

Список литературы

  1. Bland D.R. The Theory of Linear Viscoelasticity. Oxford, New York: Pergamon Press, 1960.
  2. Кристенсен Р. Введение в теорию вязкоупругости. М.: Мир, 1974. 340 c.
  3. Работнов Ю.Н. Элементы наследственной механики твердых тел. М.: Наука, 1977. 384 с.
  4. Канторович Л.B. Применение теории интегралов Стилтьеса к расчету балки, лежащей на упругом основании // Тр. Ленингр. института инженеров пром. стр-ва. 1934. Вып. 1. С. 17–34.
  5. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления (в 3-х томах). Т. 3. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 728 с.
  6. Валле–Пуссен Ш.–Ж. Лекции по теоретической механике. М.: ГИИЛ, Т. 1. 1948. 339 с.
  7. Хан Х. Теория упругости. Основы линейной теории и ее применения. М.: Мир, 1988. 344 с.
  8. Israelachvili J.N. Intermolecular and Surface Forces. London: Academic Press, 2011.
  9. Overbeek J.T.G., Sparnaay M.J. Classical coagulation. London-van der Waals attraction between macroscopic objects // Discuss. Faraday Soc. 1954. V. 18. P. 12–24. https://doi.org/10.1039/DF9541800012
  10. 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.
  11. Attard P., Parker J.L. Deformation and adhesion of elastic bodies in contact // Phys. Rev. A. 1992. V. 46. № 12. P. 7959–7971. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.46.7959
  12. Greenwood J.A. Adhesion of elastic spheres // Proc. R. Soc. London, Ser. A. 1997. V. 453. № 1961. P. 1277–1297. https://doi.org/10.1098/rspa.1997.0070
  13. Солдатенков И.А. Контакт с межмолекулярным взаимодействием для вязкоупругого слоя (самосогласованный подход): диссипация энергии при индентировании и сила трения // ПММ. 2022. Т. 86. № 3. С. 424–444. https://doi.org/10.31857/S0032823522030109
  14. Солдатенков И.А. Контакт с межмолекулярным взаимодействием для вязкоупругого слоя (самосогласованный подход): баланс энергии для системы индентор–слой–подложка // ПММ. 2024. Т. 88. № 3. С. 456–482. https://doi.org/10.31857/S0032823524030093
  15. Медведев Ф.А. Развитие понятия интеграла. М.: Наука, 1974. 424 с.
  16. Гливенко В.И. Интеграл Стильтьеса. Л.: ОНТИ, 1936. 216 с.
  17. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Том V. М.: ГИФМЛ, 1959. 656 с.
  18. Родионов В.И. Применение алгебраических систем в теории дифференциальных уравнений. Ижевск: Изд. центр “Удмуртский университет”, 2021. 158 с.
  19. Дерр В.Я. О расширении интеграла Римана–Стилтьеса // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2019. Т. 29. Вып. 2. C. 135–152. https://doi.org/10.20537/vm190201
  20. Лукашенко Т.П., Скворцов В.А., Солодов А.П. Обобщенные интегралы. М.: ЛИБРОКОМ, 2011. 275 с.
  21. Hanung U.M., Tvrdý M. On the relationships between Stieltjes type integrals of Young, Dushnik and Kurzweil // Mathematica Bohemica. 2019. V. 144. № 4. P. 357–372. https://doi.org/10.21136/MB.2019.0015-19
  22. Derr V.Ya. A generalization of Riemann–Stieltjes integral // Functional Differential Equations. 2002. V. 9. №. 3–4. P. 325–341. https://campuscore.ariel.ac.il/wp/fde/wp-content/uploads/sites/97/2020/02/2002-3-4.pdf
  23. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. 571 с.
  24. Tsalyuk V.Z. Multivalued Stieltjes integral for discontinuous functions of bounded variation // Functional Differential Equations. 2002. V. 9. №. 3–4. P. 551–576. https://campuscore.ariel.ac.il/wp/fde/wp-content/uploads/sites/97/2020/02/2002-3-4.pdf
  25. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления (в 3-х томах). Т. 1. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 680 с.
  26. Зорич В.А. Математический анализ. Часть I. М.: МЦНМО, 2002. 658 с.
  27. Солдатенков И.А. Контактная задача при объемном приложении сил межмолекулярного взаимодействия (уточненная постановка) // ПММ. 2013. Т. 77. Вып. 6. С. 877–893. http://dx.doi.org/10.1016/j.jappmathmech.2014.03.007
  28. Johnson K.L., Greenwood J.A. An adhesion map for the contact of elastic spheres // J. Colloid Interface Sci. 1997. V. 192. № 2. P. 326–333. https://doi.org/10.1006/jcis.1997.4984
  29. Солдатенков И.А. Контакт с межмолекулярным взаимодействием для вязкоупругого слоя (самосогласованный подход): анализ особенностей процесса подвода/отвода индентора // ПММ. 2021. Т. 85. № 1. С. 44–65. https://doi.org/10.31857/S0032823521010070
  30. Malkin A.Ya., Isayev A.I. Rheology: concepts, methods and applications. Toronto: ChemTec Publishing, 2012.
  31. Владимиров В.С. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1988. 512 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© 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».