Fricción en Contactos Adhesivos: Experimento y Simulación
Autores: Lyashenko, Iakov A.; Filippov, Alexander E.; Popov, Valentin L.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Fricción en Contactos Adhesivos: Experimento y Simulación
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Estudio experimental
Fricción
Indentor esférico de acero
Elastómero elástico blando
Interacción adhesiva
Tensión tangencial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un estudio experimental del proceso de fricción entre un indentor esférico de acero y un elastómero elástico suave, con una interacción adhesiva fuertemente pronunciada entre las superficies de los cuerpos en contacto. Consideramos el deslizamiento del indentor a baja velocidad (contacto cuasi-estático) para diferentes profundidades de indentación. Se registraron las fuerzas, desplazamientos y la configuración de contacto como funciones del tiempo. El hallazgo más importante es que, bajo condiciones de deslizamiento continuo unilateral, el esfuerzo tangencial en el área de contacto permanece constante e independiente de la profundidad de indentación y los detalles de carga. Sugerimos un modelo numérico simple en el que el sustrato elástico se considera como una capa elástica simple (recordando así una fundación elástica bidimensional), aunque con interacciones elásticas en el plano. Se encuentra que este modelo conduce a escenarios dinámicos que se asemejan cualitativamente al comportamiento observado experimentalmente del sistema considerado.
Descripción
Se presenta un estudio experimental del proceso de fricción entre un indentor esférico de acero y un elastómero elástico suave, con una interacción adhesiva fuertemente pronunciada entre las superficies de los cuerpos en contacto. Consideramos el deslizamiento del indentor a baja velocidad (contacto cuasi-estático) para diferentes profundidades de indentación. Se registraron las fuerzas, desplazamientos y la configuración de contacto como funciones del tiempo. El hallazgo más importante es que, bajo condiciones de deslizamiento continuo unilateral, el esfuerzo tangencial en el área de contacto permanece constante e independiente de la profundidad de indentación y los detalles de carga. Sugerimos un modelo numérico simple en el que el sustrato elástico se considera como una capa elástica simple (recordando así una fundación elástica bidimensional), aunque con interacciones elásticas en el plano. Se encuentra que este modelo conduce a escenarios dinámicos que se asemejan cualitativamente al comportamiento observado experimentalmente del sistema considerado.