Область контакта

ТЕОРИЯ ГЕРЦА рассматривает статистический контакт двух тел при следующих предположениях материалы соприкасающихся тел однородны, изотропны и идеально упруги область контакта мала по сравнению с радиусами кривизны поверхностей трение отсутствует. [c.72]

Для определения упругих перемещений и напряжений в области контакта обоих тел будем считать, что поверхность давления очень мала и оба тела можно заменить полупространствами. На эти полупространства по области контакта со действует нормальное давление q l, Ti) силами трения по поверхности давления будем пренебрегать, т. е. будем считать, что касательные напряжения в области контакта отсутствуют. [c.233]

Сопоставляя эти факты. Герц заключает, что правая часть формулы (9.39) может быть принята за потенциал однородного эллипсоида, толщина которого в направлении оси охз стремится к нулю (с О), а плотность р пропорционально возрастает, так что масса эллипсоида остается неизменной. Тогда область контакта со — эллипс, в который вырождается эллипсоид при с-Я), и имеет место соотношение [c.234]

Сила Т, прижимающая тела, на основании законов статики может быть получена, очевидно, как равнодействующая всех усилий < ( , Ti) по области контакта о. Следовательно, по величине она равна массе всего эллипсоида, т. е. [c.234]

Далее вводится понятие об абсолютно жестком теле. При контакте двух жестких тел контакт происходит, вообще говоря, в одной точке (если поверхности выпуклы, например). При контакте реальных твердых тел они деформируются в области контакта и образуется площадка контакта конечных размеров. На этой площадке давление распределено непрерывным образом. Силу тяжести считают приложенной в центре тяжести тела, но в действительности эта сила распределена непрерывным образом по объему, ее приводят к центру тяжести на основании теорем статики об эквивалентности, теорем, которые справедливы только для абсолютно жестких тел. [c.24]

Если принимать в расчет действительную геометрическую форму соприкасающихся тел, то вычисление напряжений и деформаций в области контакта окажется невозможным. [c.109]

Для определения ширины полосы контакта необходимо рассмотреть деформации, происходящие в области контакта. Здесь [c.110]

Рассмотрим контакт металл - электронный полупроводник (рис. 3.21). Если напряженность внешнего электрического поля направлена так, как изображено на рис. 3.21, то прохождение электрического тока через контакт будет связано с переходом электронов из полупроводника в металл. Однако энергия электронов в зоне проводимости полупроводника больше, чем у электронов проводимости в металле. Поэтому электроны, переходя из полупроводника в металл, избыток энергии передадут кристаллической решетке в области контакта. В результате этого переход электронов из полупроводника в металл будет сопровождаться выделением тепла на контакте и его нагревом. [c.74]

При противоположном направлении напряженности внешнего электрического поля прохождение электрического тока будег связано с переходом электронов из металла в полупроводник, т. е. с уровней с меньшей энергией на уровни с большей энергией. Энергию, необходимую для этого, электроны получают от кристаллической решетки в области контакта, что приводит к его охлаждению. [c.74]

Предполагается, что 1)слои контактируют между собой без трения 2) сила, действующая на штамп, и область контакта не изменяются с течением времени 3) реологические свойства слоев описываются уравнениями линейной теории ползучести неоднородно-стареющих материалов 4) слои изготовлены в различные моменты времени. [c.125]

Пусть в момент времени i = Тд жесткий штамп произвольной формы вдавливается в это полупространство на конечную, глубину W и далее удерживается в этом положении. Тогда при i = Тд рассматриваемое полупространство будет деформироваться так, что образуется область контакта 12, в которой возникает контактное давление (ж), а смещения и деформации примут значения Ui (х, у) и Sij (х, у). [c.306]

Распространение теории Герца на задачи соударения анизотропных тел было осуществлено Ченом [41] и Виллисом [195]. Как было показано Виллисом, область контакта для анизотропного полупространства является эллиптической (для изотропного она является круговой). Соотношение, связывающее силу и смещение, аналогично (35), причем в зависит от упругих постоянных. Определение параметров эллипса должно осуществляться численными методами и примеров такого построения для случаев анизотропии, характерных для типовых композиционных материалов, в настоящее время не имеется. [c.317]

Рис. 25. Статическая диаграмма деформирования, полученная при вдавливании стального шарика диаметром 6,35 мм в бороалюминий нормально к волокнам стрелки соответствуют моментам перехода области контакта через волокна

Заметим, что S(0o) равно не FIL, а величине F, деленной на длину области контакта, [c.324]

В проведенном выше вычислении F не использовались какие-либо предположения относительно закона распределения касательных напряжений в области контакта. Однако в выражении (77) для усилий в граничных волокнах используется такое предположение, а именно принимается, что в любой точке приложенные извне касательные напряжения равны внутренним касательным напряжениям S(0o) и, следовательно, что полное касательное усилие F распределено равномерно. Это предположение не является необходимым можно было бы задать неравномерное распределение касательных напряжений, и деформация оказалась бы такой же, но растягивающее усилие в граничном волокне в зоне контакта было бы в этом случае переменным, а не равнялось постоянной величине —DH7(0q), как в предыдущем случае. Действительно, можно было бы считать, что часть усилия F определяется горизонтальной составляющей сосредоточенной силы реакции в угловой точке. [c.324]

Как видно из рис. 43, для работы коррозионного элемента необходимо, чтобы область контакта между материалами была покрыта раствором электролита. В коррозионных элементах, имеющих два электрода из различных металлов, более благородный металл будет катодом, а менее благородный - анодом. [c.39]

При наличии опасности биметаллической коррозии следует принимать меры предосторожности, например изолировать или окрашивать контактирующую поверхность или всю область контакта и прилегающую к ней поверхность (см. 4.12). [c.98]

По мере движения потока происходит быстрая активация центров парообразования. Количество паровых микроструй резко увеличивается и они заполняют все более мелкие поровые каналы. Жидкостные пробки уменьшаются, при этом основная часть жидкости движется в виде постепенно утоняющейся микропленки, которая обволакивает частицы каркаса и заполняет отдельные тупиковые поры. Скорость пара непрерывно возрастает. Вследствие резкого сужения и искривления каналов, прорыва пара в каналы при образовании пузырьков в заполненных ранее жидкостью порах происходит непрерывное разрушение и образование тонких жидкостных перемычек. Затем микропленка жидкости на стенках каналов постепенно испаряется и утоняется, жидкостные перемычки также уменьшаются и разрушаются. Высокоскоростной поток пара сначала уменьшает жидкостную микропленку по поверхности частиц, а затем распределяет по углам поровых каналов в области контакта частиц и тем самым препятствует сворачиванию микропленки под действием капиллярных сил и давления на локальных местах ухудшенной смачиваемости до полного ее испарения, чем достигается очень малая толщина микропленки жидкости перед завершением ее испарения. Давление в двухфазном потоке быстро понижается, а вместе с ним понижается и температура его паровой фазы, которая на любой стадии течения двухфазного потока равна локальной температуре насыщения. [c.82]

Выявленные таким образом особенности распределения температур в аппарате (а температура самым непосредственным образом влияет на ход элементарных физико-химических процессов в области контакта "стенка - продукт", на напряженное состояние различньк частей реактора и т.д.) служат дополнительным подтверждением фрактального характера всего комплекса процессов, имеющих место при переработке углеводородного сырья. [c.135]

Если частицы контактирующих фаз могут образовывать стехиометрические соединения, то на границе переходного слоя образуется мономолеку-лярный слой зоны IV (см. рис.75). Он также включает в себя частицы обеих объемных фаз, но характеризуется стехиометричностью, которая, однако, имеет место лишь в плоскости слоя. Эго обусловливает и объясняет наличие сингулярности (скачка) свойств на некоторых твердых поверхностях. Поэтому мы говорим о размерности распределения физико-химических свойств в данном слое D = 2. Наглядным примером тому служит факт перераспределения элементов между плакирующим слоем и основой в области контакта двух металлов в многослойных и двухслойных металлах (рис. 77). [c.123]

Объемные силы, действие которых не проникает сколько-нибудь глубоко внутрь сплошной среды, как, например, силу трения между отдельными слоями среды или силу давления, приложенную в областях контакта между двумя средами, заменяют предельным понятием поверхностных сил, определяемых плот- 10стью распределения их по геометрической поверхности, раз-Траиичивающей области взаимодействующих сред. [c.105]

Фотоэффект на р-и-переходе. Рассмотрим контакт р-по-лупроводника и п-полупроводника (р-п-переход). В области контакта происходит изгиб энергетических зон, приводящий к их взаимному смещению. Это показано на рис. 7.13, а, где штриховой п])ямой изображен уровень [c.179]

Итак, решение контактной задачи Герца сводится к определению давления ( , т]), сближения тел а, а также размеров и формы области контакта оз. В уравнении (9.39) значение сходящегося несобственного интеграла представляет со-бой потенциал простого слоя распределенного с плотностью т]) по области контакта. Этот потенциал в точках области контакта, согласно (9.39), представляет квадратичную функцию координат. С другой стороны, известно, что потенциал во внутренних точках однородного эллипсо- [c.234]

Соударение тела с преградой без внедрения в большинстве случаев сопровождается упругопластическим или вязкоиластическим деформированием как тела, так и преграды. В области контакта наблюдается смятие тела, характеризуемое динамической зависимостью [c.334]

Возвращаясь к примеру контакта двух твердых тел, заметим, что у достаточно прочных материалов, применяемых в технике, размеры площадки контакта оказываются, как правило, малы по сравнению с размерами тела. Поэтому представление о сосредоточенной силе давления одного тела на другое не совсем бессмысленно. Когда рассматривается состояние тела на достаточно большом расстоянии от площадки контакта, бывает достаточно пренебрегать ее размерами и считать давление сосредоточенным в окрестности области контакта замена распределенного давления сосредоточенной силой приводит к серьезным ошибкам. Приведенные рассуждения о непрерывно распределенном давлении на площадке контакта, о силе тяжести, непрерывно распределенной по объему, опять-таки относятся не к реальному телу, а к сплошной среде в том смысле, в каком было определено это понятие выше. Можно, конечно, сказать, что в действительности при контакте двух тел вступают в действие силы отталкивания между атомами. Таким образом, вместо непрерывно распределенного давления мы получим опять-таки систему сосредоточенных сил, число которых неизмеримо велико. Но такое представление будет опять-таки лишь грубьш приближением к действительности рассматривая силы междуатомного взаимодействия как силы, действуюпще на материальные точки, мы отвле- [c.24]

Исследования в области плоских и пространственных контактных задач вязкоупругости показали, что в случае монотонного возрастания области контакта принцип Вольтерра дает правильное решение. В других случаях некоммутативность операторов вязкоупругости и интегрирования по зависящей от времени области контакта делает непригодным принцип Вольтерра и требует специальных приемов построения решений [181, 600]. [c.284]

Алюминий весьма активно окисляется и покрывается тонкой оксидной пленкой с большим электрическим сопротивлением (см. 6-20). Эта пленка предохраняет алюминий от дальнейшей коррозии, но создает большое переходное сопротивление в местах контакта алюминиевых проводов и делает невозможной пайку алюминия обычными методами. Для пайки алюмнния применяются специальные пасты-припои или используются ультразвуковые паяльники. В местах контакта алюминия и меди возможна гальваническая коррозия. Если область контакта подвергается действию влаги, то возникает местная гальваническая пара с довольно высоким значением ЭДС, причем полярность этой пары такова, что на внешней поверхности контакта ток идет от алюминия к меди и алюминиевый проводник может быть сильно разрушен коррозией. Поэтому места соединения медных проводников с алюминиевыми должны тщательно защищаться от увлажнения (покрытием лаками и тому подобными способами). [c.202]

R os (pv dt = 0. Итак, работа реакции R при качении без скольжения и при точечном контакте тел равна нулю. Если учитывать т зение качения, когда имеем не точку,, а область контакта абсолютно твердого колеса или цилиндра с упругой поверхностью качения (рис. 31), то момент Nk пары сопротивления (G, N) производит, согласно (10.10), работу [c.104]

Полезно сравнить различные экспериментальные методы. В испытаниях на откол и при определении динамических диаграмм деформирования [156], волны напряжений являются одномерными, т. е. для измерения прочностных свойств материалов используются вполне определенные напряженные состояния. Однако при испытании на соударение условия нагружения определяются контактом поверхности с затупленным телом и реализуется сложное напряженное состояние, В методах Изода и Шарни нож маятника имитирует реальный удар по образцу в форме балки. Реальный характер соударения с внешним объектом имитируется и при баллистических испытаниях, воспроизводящих локальное неоднородное напряженное состояние в окрестности области контакта. Однако различная природа инициируемых напряженных состояний исключает возможность сравнения различных методов. В частности, не всегда можно сопоставить данные, полученные методами Изода и Шарпи. Кроме того, из-за малого размера образцов при большом времени контакта (например, 10" с) возникает многократное отражение импульса, что затеняет его волновую природу, проявляющуюся в больших образцах или в реальных конструкциях. Однако при баллистических испытаниях, когда используются тела диаметром порядка 2 см, движущиеся с большой скоростью, время контакта может составлять менее 5 х 10 с. При скорости волны 6 мм/мкс энергия удара в пластине концентрируется в пределах круга с радиусом, не превышающем 30 см. В пластине больших размеров можно получить меньшее число отражений, чем в малом образце. По мнению авторов, масштабный эффект является существенным при испытаниях на удар. Для экстраполяции экспериментальных данных на протяженные конструкции необходимо, чтобы помимо других параметров сохранялось постоянным отношение их1Ь, где т — время контакта, и — скорость волны, Ь — характерный размер. [c.315]

Простая модель, позволящая найти время контакта при соударении изотропной сферы и композиционного материала, была предложена Муном [116], который предположил, что область контакта круговая. Эксперименты по внедрению стальной сферы в пластины из однонаправленного композиционного материала показали, что несмотря на то, что область контакта эллиптическая [c.317]

При построении аналитических моделей, описывающих удар, следует иметь в виду, что использование концепции эквивалентного анизотропного материала является спорным, если требуется определить напряжения в окрестности области контакта. Если тело из композиционного материала заменяется другим телом с выпуклой поверхностью, то при убывании давления площадь контакта стремится к нулю, и при малых силах размеры области контакта оказываются соизмеримыми с размерами волокон или толщиной слоев. По мере того как область контакта захватывает отдельные волокна, следует ожидать периодических изменений диаграммы деформирования. Этим можно объяснить волнообразный характер кривой, определяющей деформирование бороалю-миния с содержанием волокон 50% (рис. 25). Периодические пологие участки соответствуют радиусам площадки контакта, отличающимся на величину, равную расстоянию между волокнами ( -0,1 мм). Необходимы дальнейшие экспериментальные исследования в этом направлении. [c.320]

Если прикладываемая нагрузка при повторных ударах не превышает первоначальную, то выступы деформируются упруго, и сближение значительно меньше, чем при первом ударе (при первом ударе сближение определяется в основном исходной шероховатостью поверхности, пределом текучести или твердостью, а при повторных сближение зависит от модуля упругости и геометрии поверхности после первоначальной деформации). Пр-и небольшой внешней нагрузке местные давления на площадках фактического контакта при ударе могут достигать высоких значений и приводить область контакта в состояние пластического течения даже у металлов со значительной твердостью. Высокоскоростная пластическая деформация, которой при ударе подвергаются микровыступы, вызывает их мгновенный разогрев до высоких температур. Небольшие геометрические размеры единичной микронеровности (для шлифованой поверхности /г=10 мкм, г=50 мкм) затрудняют, а иногда делают невозможным непосредственное измерение температуры на ней. В таких случаях применяют моделирование, которое позволяет качественно или количественно исследовать интересущий нас процесс на модели. Исследователи, занимающиеся изучением механических процессов на поверхности контакта, для моделирования микровыступа использовали различные модели в виде тел правильной геометрической формы конусоидальные, стержневые, клиновые, эллипсоидальные, цилиндрические, сферические и др. [c.129]

Уравнение (3.98) было применено А. Н. Грубиным [18] к случаю линейного контакта, когда dqldy = On q повсюду внутри области контакта. [c.117]

Приведенные экспериментальные данные, полученные по результатам квазистатических испытаний с высокими скоростями, по амплитуде упругого предвестника и скоростной зависимости откольной прочности металлов близки к значениям вязкости, определенным из анализа закономерностей распространения малых возмущений па фронте ударных волн [92, 242, 172, 173, 234]. Однако они значительно ниже значений, полученных в работе [101] в результате анализа смещения слоев металла при соударении плит под углом. В последнем случае для определения коэффициента вязкости использована параболическая зависимость продольного смещения слоя от его глубины, справедливая только для глубины больше 61 (61 — толщина более тонкой пластины). На этой глубине скорость деформации значительно ниже, чем вблизи точки соударения, что может повлиять на величину коэффициента вязкости. В табл. 4 приведены коэффициенты вязкости для некоторых металлов, определенные различными методами по результатам обработки скоростной зависимости сопротивления деформации, скоростной зависимости откольной прочности, затуханию упругого предвестника, результатам изучения закономерностей распространения малых возмущений на фронте ударной волны и из анализа процесса ква-зиустановившегося течения материала в области контакта пластин, соударяющихся под углом. [c.135]

Поверхностные силы представляют собой результат взаимодействия рассматриваемого тела с примыкающими к нему телами. Если иметь в виду, что взаимодействуют твердые деформируемые тела, то точки соприкасающихся, или иначе, контактирующих тел, в области контакта, в зависимости от его характера, перемещаются одинаково, либо, при наличии соприкасания, проскальзывают одна относительно другой. Все это осложняет граничные условия для каждого из контактирующих тел, так как неизвестны ни напряжения по поверхности контакта, ни перемещения точек этой поверхности (известно лишь, что по этой поверхности телз [c.615]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...