Диссипация Механической Энергии В Осциллирующем Адгезионном Контакте Между Жестким Индентором И Эластомером

Abstract

A model of hysteresis in an adhesive contact under oscillating loading is proposed, based on the chemical inhomogeneity of the indenter surface. Results of numerical simulation are compared with experimental data obtained with a setup allowing direct observation of the dynamics of contact area. It is shown that the hysteresis almost disappears if the amplitude of the oscillating load is smaller than a critical value depending on the maximum indentation depth.

Гистерезис В Адгезионном Контакте При Изменении Направления Сдвига: Эксперимент И Феноменологическая Модель

“…Многочисленные эксперименты показывают, что в фазе индентирования γ eff принимает существенно меньшее значение, чем при отрыве. В результате это и приводит к наблюдаемому гистерезису [25,30,32,35]. Причина, приводящая к различным значениям эффективной поверхностной энергии, до сих пор не выяснена.…”

“…Причина, приводящая к различным значениям эффективной поверхностной энергии, до сих пор не выяснена. Одна из теорий, позволяющая описать такой гистерезис, основана на предположении о химической неоднородности поверхности индентора [35,44]. В указанных работах рассмотрена ситуация, в которой на поверхности индентора чередуются однородные кольцевые области -обладающие радиальной симметрией полосы с различными значениями поверхностной энергии γ. В этом случае воссоздается гистерезисное поведение, показанное на рис.…”

“…MDR позволяет количественно точно описывать контакт между телами, обладающими аксиальной симметрией. Из [35,44] следует, что рассматриваемое гистерезисное поведение будет наблюдаться и в ситуации, когда поверхность индентора обладает случайно распределенными химически неоднородными областями. Однако проведенные нами эксперименты показывают, что гистерезис при изменении направления сдвига имеет место даже тогда, когда перед экспериментом проводится тщательная химическая очистка поверхности индентора [25].…”