تاثیر کشش سطحی بر توزیع تنش های مساله تماس لغزشی یک محیط الاستیک

در این پژوهش، مسئله تماس دو بعدی بین یک فرورونده صلب و یک بستر الاستیک براساس تئوری الاستیسیته سطحی بررسی شده است. مساله تماس مورد نظر با در نظر گرفتن اثر اصطکاک به کمک تبدیل فوریه فرمول بندی میشود. حل معادلات انتگرالی حاکم بر مساله با استفاده از روش انتگرال گیری گاوس-چبیشف ارائه میگردد. نتایج عددی مساله مذکور به ازای مقادیر مختلف ضریب اصطکاک و پارامتر کشش سطحی استخراج شده است. نتایج نشان می دهند که توزیع تنشهای تماسی با در نظر گرفتن انرژی سطحی تفاوت قابل ملاحظه ای با نتایج حاصل از تئوری کلاسیک مکانیک تماس دارد. براساس نتایج بدست آمده، با افزایش پارامتر کشش سطحی طول ناحیه تماس کاهش مییابد و به طور همزمان ماکزیمم فشار تماسی افزایش مییابد. علاوه بر این مقدار عمق نفوذ فرورونده در حضور اثرات انرژی سطحی کوچک تر از مقدار متناظر برای تماس هرتزی خواهد بود.

کلیدواژه ها:

تنشهای تماسی ، انرژی سطحی ، معادلات انتگرالی