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Contacto de interacción de un sello rígido y un cilindro elástico poroso de dimensiones finitas

Autores: Chebakov, Mikhail I.; Kolosova, Elena M.; Datcheva, Maria D.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Contacto de interacción de un sello rígido y un cilindro elástico poroso de dimensiones finitas


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Problema de contacto
Cilindro poroelástico
Teoría de Cowin-Nunziato
Ecuación integral
Tensiones de contacto
Método de colocación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo investiga un problema de contacto axisimétrico que implica la interacción entre un sello cilíndrico rígido y un cilindro poroelástico de dimensiones finitas, basado en la teoría de Cowin-Nunziato de medios con vacíos. Se asume que el sello tiene una base plana y está en contacto sin fricción con el cilindro. A su vez, el cilindro descansa sobre una base rígida sin fricción, sin desplazamientos normales ni tensiones tangenciales en su superficie lateral. Bajo una fuerza vertical aplicada, el sello experimenta un desplazamiento, comprimiendo el cilindro poroelástico. La formulación matemática de este problema implica expresar los desplazamientos desconocidos dentro del cilindro y la variación en la fracción de volumen de poros como una serie de funciones de Bessel. Esta representación reduce el problema a una ecuación integral de primer tipo, que describe la distribución de tensiones de contacto debajo del sello. El núcleo de la ecuación integral se proporciona explícitamente en su forma transformada. Se emplea el método de colocación para resolver la ecuación integral, lo que permite la determinación de las tensiones de contacto y la relación entre el desplazamiento del indentador y la fuerza aplicada. Se realiza un análisis comparativo de parámetros del modelo para examinar los efectos de diferentes parámetros de porosidad del material y características geométricas del modelo en los resultados.

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