УДК 531.8, 531.44, 528.5-531.7

DOI 10.24411/1683-805X-2020-12007

 

 

В статье проведено численное моделирование фрикционного демпфирования в упругом контакте параболического индентора под воздействием комбинации колебаний в нормальном и касательном направлении. Показано, что рассеиваемая энергия сначала линейно растет с увеличением коэффициента трения, затем линейно уменьшается и затем выходит на постоянное значение. Данные участки зависимости соответствуют режимам полного скольжения, частичного скольжения и полного сцепления. Все три асимптотические зависимости могут быть описаны аналитически. Рассеиваемая энергия в безразмерной форме является функцией отношения амплитуды нормальных колебаний к средней глубине вдавливания индентора, отношения изменения площади контакта к площади сцепления, а также величины фазового сдвига между нормальным и тангенциальным колебанием. Предложены обобщающие кривые.

Ключевые слова: трение, диссипация энергии, прерывистое скольжение, двойное колебание, упругий контакт, механика контакта

 

Frictional energy dissipation in a contact of elastic bodies subjected to superimposed normal and tangential oscillations

Frictional damping in elastic contact of a parabolic indenter subjected to a combination of oscillations in normal and tangential directions is numerically simulated. The dissipated energy first increases linearly with coefficient of friction, then decreases linearly, and finally reaches a constant value. These three regions correspond to the states of complete slip, partial slip and complete stick. All three asymptotical dependencies can be described analytically. The dissipated energy in a dimensionless form is function of the ratio of normal oscillation amplitude and mean indentation depth, the ratio of change in contact area and sticking area, and phase shift between normal and tangential oscillation. Master curves are suggested.

Keywords: friction, energy dissipation, stick-slip, dual oscillation, elastic contact, contact mechanics

T. Hanisch, I. Richter, Q. Li  Диссипация энергии трения в контакте упругих тел под воздействием наложенных нормальных и касательных колебаний // Физ. мезомех. - 2020. - Т. 23. - № 2. - С. 67-73