Решение контактной задачи о вдавливании прямоугольного штампа в упругое шероховатое полупространство при наличии кулонова трения


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Получено численное решение статической пространственной контактной задачи о вдавливании прямоугольного штампа с плоским основанием в упругое шероховатое полупространство при наличии трения Кулона и неизвестными заранее зонами сцепления и проскальзывания. Учет шероховатости в этой задаче осуществлялся на основе сферической модели микровыступов путем введения в выражения относительных смещений взаимодействующих тел нелинейных слагаемых, характеризующих смятие и сдвиг поверхностных микронеровностей. Проанализировано влияние значений коэффициента трения и параметров микронеровностей на размеры и форму зоны сцепления, а также на распределение касательных контактных напряжений. Показано, что учет сдвига поверхностных микронеровностей, образующих шероховатость, может приводить к существенному увеличению размеров зоны сцепления.

Об авторах

Александр Иванович Александров

Запорожский национальный университет

Email: heepper@gmail.com
(к.т.н., доц.; heepper@gmail.com), доцент, каф. математического анализа Украина, 69600, Запорожье, ул. Жуковского, 66

Елена Валерьевна Грабко

Запорожский национальный университет

Email: elenagrabko@rambler.ru
(elenagrabko@rambler.ru; автор, ведущий переписку), аспирант, каф. математического анализа Украина, 69600, Запорожье, ул. Жуковского, 66

Список литературы

  1. Александров В. М. Контактные задачи в трибологии / Механика и научно-технический прогресс. Т. 3, Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1988. С. 170- 180.
  2. Вовкушевский А. В. Вариационная постановка и методы решения контактной задачи с трением при учете шероховатости поверхностей // Изв. АН СССР. МТТ, 1991. № 3. С. 56-62.
  3. Горячева И. Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука, 2001. 478 с.
  4. Александров В. М., Пожарский Д. А. Трехмерные контактные задачи при учете трения и нелинейной шероховатости // ПММ, 2004. Т. 68, № 3. С. 516-527.
  5. Pauk V., Zastrau B. W. Plane contact problems with partial slip for rough halfspace // J. Theor. Appl. Mech., 2004. vol. 42, no. 1. pp. 107-124
  6. Pauk V. Plane elastic contact involving friction and boundary roughness // EJPAU, 2006. vol. 9, no. 1, #31
  7. Дьяченко Н. Н., Шашкова Е. В. Контакт параболоидного штампа с упругим шероховатым полупространством в условиях частичного проскальзывания // Вiсник Запорiзького нацiонального унiверситету. Фiз.-мат. науки, 2010. No 2. С. 29-37.
  8. Дьяченко Н. Н., Манько Н. И.-В., Шашкова Е. В. Задача контакта квадратного в плане штампа с шероховатым полупространством в условиях частичного проскальзывания / Методи розв'язавння прикладних задач механiки деформiвного твердого тiла: Збiрник наукових праць Днiпропетровського нацiонального унiверситету, Вип. 13. Днiпропетровськ, 2012. С. 159-168.
  9. Грабко Е. В. Численное решение статической задачи о контакте упругих шероховатых тел при наличии кулонова трения / Проблеми обчислювальної механiки i мiцностi конструкцiй, Вип. 18. Днiпропетровськ: Лiра, 2012. С. 39-47.
  10. Галанов Б. А. Метод граничных уравнений типа Гаммерштейна для контактных задач теории упругости в случае неизвестных областей контакта // ПММ, 1985. Т. 49, № 5. С. 827-835.
  11. Александров А. И. Метод нелинейных граничных интегральных уравнений для решения пространственных контактных задач о взаимодействии упругих тел при наличии трения // Вiсник Днiпропетровського унiверситету. Сер. Механiка, 2010. Т. 18, № 14(1). С. 26-38
  12. Kalker J. J. A survey of the mechanics of contact between solid bodies // ZAAM, 1977. vol. 57, no. 5. pp. T3-T17. doi: 10.1002/zamm.19770570503.
  13. Александров А. И., Грабко Е. В. Теоремы существования решения для контактной задачи о взаимодействии упругих тел, имеющих шероховатые поверхности // Вiсник Запорiзького нацiонального унiверситету. Фiз.-мат. науки, 2010. No 2. С. 5-11.
  14. Love A. E. H. A treatise on the mathematical theory of elasticity. New York: Dover Publ., 1944. xviii+643 pp.
  15. Кравчук А. С. К постановке краевых задач теории упругости с трением на границе / Механика деформируемого твердого тела. Куйбышев: Куйбыш. ун-т, 1976. С. 102-105.
  16. Демкин Н. Б. Контактирование шероховатых тел. М.: Наука, 1970. 227 с.
  17. Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. Справочник по сопротивлению материалов. Киев: Наукова думка, 1988. 736 с.
  18. Johnson K. L. Contact mechanics. Cambridge: Cambridge University Press. xi+452 pp. doi: 10.1017/cbo9781139171731
  19. Александров А. И., Грабко Е. В. Решение задач о контакте упругих шероховатых тел с использованием нелинейных интегральных уравнений / Методи розв'язавння прикладних задач механiки деформiвного твердого тiла: Збiрник наукових праць Днiпропетровського нацiонального унiверситету, Вип. 13. Днiпропетровськ, 2012. С. 14-21.
  20. Галин Л. А. Контактные задачи теории упругости. М.: Гостехиздат, 1953. 250 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Самарский государственный технический университет, 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».