Аналитическое решение контактной задачи о внедрении сферического индентора в мягкий упругий слой
Аннотация
Приводится эффективный метод построения приближённого аналитического решения контактной задачи о внедрении сферического индентора в мягкий упругий слой , лежащий на жёстком упругом основании. Метод позволяет получить решение задачи, эффективное для всего диапазона значений характерных геометрическ их и физических параметров задачи. Рассмотрены случаи отличия модулей Юнга слоя и подложки более, чем в 100 раз. Полученные контактные напряжения для различной степени жёсткости основания сравниваются с ранее известными результатами для случая недеформируемого основания; показано, что при отличии свойств слоя и подложки в 100 раз , максимальная разница между результатами составляет менее 3 % . Определена связь между вдавливающей силой и радиусом сферы . Задача поставлена в связи с проблемой контроля упругих свойств тонких упругих покрытий.
Список литературы
1. Tsui, Y. T. Substrate effects on nanoindentation mechanical property measurement of soft films on hard substrates / T. Y. Tsui, G. M. Pharr // Journal of Materials Research. — 1999. — Vol. 14. — No. 1. — Pp. 292—301.
2. El-Sherbiney, M. G. D. The Hertzian Contact of Surfaces Covered with Metallic Films / M. G. D. El-Sherbiney, J. Halling // Wear. — 1996. — Vol. 40. — No. 3. — Pp. 325—337. 3. Ворович, И. И.
3. Неклассические смешанные задачи теории упругости / И. И. Ворович, В. А. Александров, В. А. Бабешко. — Москва: Наука, 1974. — 456 с.
4. Aizikovich, S. Analytical solution of the spherical indentation problem for a half-space with gradients with the depth elastic properties / S. Aizikovich, V. Alexandrov, J. Kalker, L. Krenev // International Journal of Solids and Structures 39. — 2002. — Pp. 2745—2772.
5. Aizikovich, S. Evaluation of the elastic properties of a functionally-graded coating from the indentation measurements / S. Aizikovich, L. Krenev, I. Sevostianov, I. Trubchik // ZAMM. — 2011. — Pp. 1—23.
6. Александров, В. М. Неклассические пространственные задачи механики контактных взаимодействий упругих тел / В. М. Александров, Д. А. Пожарский. — Москва: Факториал, 1998. — 288 с.
7. Suresh, S. A new method for estimating residual stresses by instrumented sharp indentation / S. Suresh, A. E. Giannakopoulos // Acta mater. — Vol. 46. — No. 16. — 1998. — Pp. 5755—5767. 8. Бабешко, В. А. Методы построения матриц Грина для стратифицированного упругого полупространства / В. А. Бабешко, Е. В. Глушков, Н. В . Глушкова // Журнал в
Рецензия
При поддержке: Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (11-08-91168-ГФЕН_а, 12-07-00639_а) и Министерства образования и науки РФ (ГК № 11.519.11.3028, соглашения № 14.B37.21.1131,
Для цитирования:
Волков С.С. Аналитическое решение контактной задачи о внедрении сферического индентора в мягкий упругий слой. Вестник Донского государственного технического университета. 2012;12(7):5-10.
For citation:
Volkov S.S. ANALYTICAL SOLUTION TO CONTACT PROBLEM ON SPHERICAL INDENTER PENETRATION INTO SOFT ELASTIC LAYER. Vestnik of Don State Technical University. 2012;12(7):5-10. (In Russ.)
Просмотров: 253
Послать статью по эл. почте 