Wpływ szczeliny na rozkład ciśnienia kontaktowego w płaskim zagadnieniu z uwzględnieniem tarcia

Tomczyk, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ szczeliny na rozkład ciśnienia kontaktowego w płaskim zagadnieniu z uwzględnieniem tarcia

Autorzy

Tomczyk A.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

httpwww_actawm_pb_edu_plvol5no1tomczykpl2010054.pdf

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

The effect of crack on contact pressure distribution in a plane problem accounting for friction

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy przedstawiono rozwiązanie problemu, w którym sztywny stempel przesuwa się po powierzchni pół- przestrzeni osłabionej pojedynczą szczeliną wnikającą w powierzchnię w pewnej odległości od osi stempla. Rozważono przy tym sytuację kiedy stempel ma podstawę płaską lub podstawę o kształcie parabolicznym badając tym samym efekt kształtu stempla. Określono rozkłady naprężeń kontaktowych pod stemplem dla różnych wartości odległości szczeliny od stempla, długości szczelin i jej orientacji oraz dla różnych wartości współczynnika tarcia i współczynnika Poissona. Dokonano także analizy wpływu wspomnianych parametrów na wielkość strefy kontaktu oraz na wartość mimośrodu strefy względem osi stempla parabolicznego. Zwrócono uwagę, że w pewnych sytuacjach zastąpienie działania stempla regularnymi rozkładami ciśnienia kontaktowego bez uwzględnienia wzajemnego oddziaływania szczeliny (lub układu szczelin) i stempla może pro- wadzić do znacznych błędów.

The paper presents the solution of the problem of interaction between a rigid punch and an elastic half-space weakened by a single edge crack. It was assumed the parabolic or flat punch to analyze the influence of punch base shape. The contact pressure distributions were obtained for various values of distance between crack and punch, crack length and its orientation, Poisson ratio and also for various values of friction coefficient. A detailed influence of these parameters on contact zone size and its eccentricity is presented for the case of parabolic punch. It was found that assuming regular contact pressure distribution in the place where punch acting can produce considerable errors in many contact problems.

Słowa kluczowe

tarcie zagadnienie kontaktowe ciśnienie szczelina

friction contact problem pressure crack

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej

Czasopismo

Acta Mechanica et Automatica

Rocznik

2011

Tom

Vol. 5, no. 1

Strony

106--113

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., Rys.

Twórcy

autor

Tomczyk A.

Politechnika Białostocka, Białystok, a.tomczyk@pb.edu.pl

Bibliografia

1. Bryant M.D., Miller G.R., Keer L.M. (1984): Line contact between a rigid indenter and a damaged elastic body, The Quarterly Journal of Mechanics and Applied MathematicsVol. 37, 467-478. acta mechanica et automatica, vol.5 no.1 (2011)113
2. Fan H., Keer L.M., Mura T. (1992), Near surface crack initiation under contact fatigue, Tribology Transactions, Vol. 35, 121-127.
3. Fujimoto K., Ito H., Yamamoto T. (1992), Effect of cracks on the contact pressure distribution, Tribology Transactions, Vol. 35, 683-695.
4. Goshima T. (2003), Thermomechanical effects on crack propagation in rolling contact fatigue failure, Journal of Thermal Stresses, Vol. 26, 615-639.
5. Goshima T., Hanson M.T., Keer L.M. (1990), Threedimensional analysis of thermal effects on surface crack propagation in rolling contact, Journal of Thermal Stresses, Vol. 13, 237-261.
6. Goshima T., Kamishima Y. (1994), Mutual interference of multiple surface cracks due to rolling-sliding contact with frictional heating, Int. J. JSME, Ser. A, Vol. 37, No. 3, 216-223.
7. Goshima T., Kamishima Y. (1996), Mutual interference of two surface cracks in semi-infinite body due t rolling contact with frictional heating by a rigid roller, Int. J. JSME, Ser. A, Vol. 39, No. 1, 26-33.
8. Goshima T., Keer L.M. (1990), Thermoelastic contact between a rolling rigid intender and a damaged elastic body, Journal of Tribology, Trans. ASME, Vol. 112, 382-391.
9. Goshima T., Soda T. (1997), Stress intensity factors of a subsurface crack in a semi-infinite body due to rolling/sliding contact and heat generation, Int. J. JSME, Ser. A, Vol. 40, No. 3, 263-270.
10. Hasebe N. (1981), An edge crack in a semi-infinite plate welded to a rigid stiffener, Proc. Jap. Civ. Eng., No 314, 149-157.
11. Hasebe N., Okumura M., Nakamura T. (1989), Frictional punch and crack in plane elasticity, ASCE, J Eng. Mech., Vol. 115, No 6, 1127-1149.
12. Hasebe N., Qian J. (1995), Circular inclined punch problem with two corners to contact with a half-plane with a surface crack, Proc. 2nd Int. Conf. Computational Methods in Contact Mechanics., Computational Mechanics Publications, Southampton, Boston, 159-166.
13. Hasebe N., Qian J. (1997), Circular rigid punch with one smooth and another sharp ends an a half-plane with edge crack, Journal of Applied Mechanics, Vol. 64, 73-79.
14. Hasebe N., Qian J. (1998), Edge crack due to circular rigid punch in incomplete contact, Mechanics of Materials, Vol. 28, 271-279.
15. Keer L.M., Bryant M.D. (1983), A pitting model for rolling contact fatigue, Trans ASME, Journal of Lubrication Technology, Vol. 105, 198-205.
16. Keer L.M., Bryant M.D., Haritos G.K. (1982), Subsurface and surface cracking due to Hertzian contact, Trans ASME, Journal of Lubrication Technology, Vol. 104, 347-357.
17. Muskhelishvili N.I. (1962), Some basic problems of the mathematical theory of elasticity, Nauka, Moscow, (in Russian).
18. Okumura M., Hasebe N., Nakamura T. (1990), Crack due to wedle shaped punch with friction, ASCE, J. Eng. Mech., Vol. 116, 2173-2185.
19. Panasyuk V.V., Datsyshyn O.P., Marchenko H.P. (1995), Contact problem for a half-plane with cracks under action of a rigid punch on its boundary, Physicochemical Mechanics of Materials, Vol. 31, No 6, 7-16.
20. Panasyuk V.V., Datsyshyn O.P., Marchenko H.P. (2000), Stress state of a half-plane with cracks under rigid punch action, International Journal of Fracture, Vol. 101, 347-363.
21. Qian J., Hasebe N. (1997), Circular rigid punch on a semiinfinite plate with an oblique edge crack subjected to concentrated forces on point dislocations, Proc. Jap. Civ. Eng., No 570, 149-159.
22. Savruk M.P. (1981), Two-dimensional problems of elasticity for bodies with cracks, Naukova Dumka, Kiev, (in Russian)
23. Savruk M.P., Tomczyk A. (2010), Pressure with friction of a rigid punch upon an elastic half-space with cracks, Physicochemical Mechanics of Materials (in press).
24. Savruk M.P., Tomczyk A., Yevtushenko O. (2007), Płaskie kontaktowe zagadnienie z uwzględnieniem tarcia dla pół-przestrzeni ze szczeliną, Acta Mech. Autom. Vol. 1, s41-44.
25. Savruk M.P., Yevtushenko O., Tomczyk A. (2008), Wciskanie płaskiego stempla z uwzględnieniem tarcia w półprzestrzeń osłabioną powierzchniową szczeliną, W Zagadnienia Mechaniki Pękania i Skrawania Materiałów Plastycznych(red. Jonak J.) Lubelskie Towarzystwo Naukowe, Lublin, 14-23

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPB2-0051-0003