Для цитирования:
Kudish I. I. Connectivity in a rough plane and axially symmetric contacts with a special coating [Кудиш И. И. Соединение в шероховатой плоскости и осесимметричных контактах со специальным покрытием] // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Математика. Механика. Информатика. 2024. Т. 24, вып. 1. С. 63-70. DOI: 10.18500/1816-9791-2024-24-1-63-70, EDN: QACBVA
Connectivity in a rough plane and axially symmetric contacts with a special coating
[Соединение в шероховатой плоскости и осесимметричных контактах со специальным покрытием]
Имеются некоторые свидетельства того, что в определенных случаях контакт шероховатых упругих тел является многосвязным, т.е. в нем имеются области, где контактные поверхности находятся на расстоянии друг от друга, а контактное давление равно нулю. Вопрос о соединении в шероховатых упругих контактах представляет как теоретический, так и практический интерес, особенно для уплотнений. В этой статье мы расширяем ранее проведенный анализ шероховатых контактов без покрытий в плоских и осесимметричных композициях на случаи плоских и осесимметричных шероховатых упругих контактов со специальными покрытиями и сравниваем наши результаты. Основная цель работы — получить точные аналитические решения для плоских и осесимметричных шероховатых упругих контактов со специальным покрытием и проанализировать их свойства, такие как контактная связность и гладкость контактного давления, по сравнению с гладостью профиля шероховатости поверхности. Эта цель достигается за счет использования разложений решения в ортогональные многочлены Чебышева и Лежандра. Был определен диапазон контактных параметров, для которых контакты односвязны.
- Greenwood J. A., Williamson J. B. P. Contact of nominally flat surfaces. Proceedings of the Royal Society А: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1966, vol. 295 (1442), pp. 300–319. https://doi.org/10.1098/rspa.1966.0242
- Ciavarella M., Delfine V., Demelio G. A “re-vitalized” Greenwood and Williamson model of elastic contact between fractal surfaces. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2006, vol. 54, iss. 12, pp. 2569–2591. https://doi.org/10.1016/j.jmps.2006.05.006
- Dundurs J., Tsai K. C., Keer L. M. Contact between elastic bodies with wavy surfaces. Journal of Elasticity, 1973, vol. 3, iss. 2, pp. 109–115. https://doi.org/10.1007/BF00045817
- Manners W. Partial contact between elastic surfaces with periodic profiles. Proceedings of the Royal Society А: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1998, vol. 454 (1980), pp. 3203–3221. https://doi.org/10.1098/rspa.1998.0298
- Manners W. Pressure required to flatten an elastic random rough profile. International Journal of Mechanical Sciences, 2000, vol. 42, iss. 12, pp. 2321–2336. https://doi.org/10.1016/S0020-7403(99)00098-3
- Block J. M., Keer L. M. Periodic contact problems in plane elasticity. Journal of Mechanics of Materials and Structures, 2008, vol. 3, iss. 7, pp. 1207–1237. http://dx.doi.org/10.2140/jomms.2008.3.1207
- Waters J. F., Lee S., Guduru P. R. Mechanics of axisymmetric wavy surface adhesion: JKR–DMT transition solution. International Journal of Solids and Structures, 2009, vol. 46, iss. 5, pp. 1033–1042. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2008.10.013
- Johnson K. L., Kendall K., Roberts A. D. Surface energy and the contact of elastic solids. Proceedings of the Royal Society А: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1971, vol. 324 (1558), pp. 301–313. https://doi.org/10.1098/rspa.1971.0141
- Derjaguin B. V., Muller V. M., Toporov Yu. P. Effects of contact deformations on the adhesion of particles. Journal of Colloid and Interface Science, 1975, vol. 53, iss. 2, pp. 314–326. https://doi.org/10.1016/0021-9797(75)90018-1, EDN: ZYQZQX
- Kalker J. J. Three-Dimensional Elastic Bodies in Rolling Contact. Solid Mechanics and Its Applications, vol. 2. Kluwer, Dordrecht, The Netherlands, 1990. 314 p. https://doi.org/10.1007/978-94-015-7889-9
- Ciavarella M., Demelio G., Barber J. R., Jang Y. H. Linear elastic contact of the Weierstrass profile. Proceedings of the Royal Society of London. A, 2000, vol. 456, pp. 387–405. https://doi.org/10.1098/rspa.2000.0522
- Kudish I. I., Cohen D. K., Vyletel B. Perfect mechanical sealing in rough elastic contacts: Is it possible? Journal of Applied Mechanics, 2013, vol. 80, iss. 1, art. 014504. https://doi.org/10.1115/1.4007085
- Kudish I. I., Cohen D. K., Vyletel B. Surface roughness and contact connectivity. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 2014, vol. 228, iss. 7, pp. 735–744. https://doi.org/10.1177/1350650114528169
- Kudish I. I. Connectivity of rough contacts in plane and axially symmetric cases. Mechanics Research Communications, 2022, vol. 124, art. 103941. https://doi.org/10.1016/j.mechrescom.2022.103941
- Kudish I. I., Covitch M. J. Modeling and Analytical Methods in Tribology. Chapman & Hall/CRC, 2010. 928 p. https://doi.org/10.1201/9781420087024
- Abramowitz M., Stegun I. (eds.) Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. Applied Mathematics Series, vol. 55 (Ninth reprint with additional corrections of tenth original printing with corrections (December 1972); first ed.). Washington D.C., New York, US Dept. of Commerce, Nat. Bur. of Stand.; Dover Publications, 1983. 1059 p.
- Popov G. Ya. Elastic Stress Concentration Near Indentors Cuts, Thin Inclusions and Stringers. Moscow, Nauka, 1982. 344 p. (in Russian).
- 229 просмотров