Interaction between a stratified elastic half-space and an irregular base allowing for the intercontact gas

• Autorzy: Machyshyn I. , Nagórko W.

Warianty tytułu

PL

Oddziaływanie sprężystej półprzestrzeni warstwowej na sztywną przeszkodę oddzielona szczeliną wypełnioną gazem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper is devoted to the investigation of contact interaction of a laminated half-space and a rigid body with a smooth cylindrical depression under conditions of plane deformation allowing for an intercontact ideal gas. To describe the homogenized model of the laminated body with microlocal parameters and to describe the behavior of the gas - equations of ideal gas state are used. Applying the method of comlex potentials the problem is reduced to the singular integral equation for the height of intercontact gap and its solution is obtained in a closed form. To find the lenght of the gap, its volume and the gas pressure a system of three equations is derived. With the aid of this system the dependence of the external loading and amount of the gas in the gap on the contact pressure and geometrical parameters of the gap is analyzed.

PL

W pracy analizuje się oddziaływanie sprężystej półprzestrzeni warstwowo-niejednorodnej na ciało sztywne z walcową szczeliną wypełnioną gazem. Półprzestrzeń sprężystą poddaje się homogenizacji mikrolokalnej, a do rozwiązania otrzymanych równań modelowych stosuje się metodę potencjałów zespolonych. Analizowany problem sprowadza się do poszukiwania rozwiązania równania całkowego. W pracy uzyskuje się rozwiązania w postaci zamkniętej oraz przeprowadza analizę numeryczną zależności rozwartości szczeliny oraz jej objętości od obciążenia zewnętrznego.

Słowa kluczowe

EN

contact problem; laminated half-space; gas; complex potentials; singular integral equations

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 41 nr 2
• Strony: 271--288
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Machyshyn I.

• Pibstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Methematics, National Academy of Sciences of Ukraine

autor

Nagórko W.

• Department of Engineering and Environmental Sciences, Warsaw Agricultural University

Bibliografia

• 1. Bahvalov N.S., Panasenko G.P., 1984, Averaging Methods for Processes in Periodic Bodies, Nauka, Moscow (in Russian)
• 2. Christensen R.M., 1979, Mechanics of Composite Materials, Wiley Interscience Publ. New York
• 3. Johnson K.L., 1985, Contact Mechanics, Cambridge University Press, Cambridge
• 4. Kaczyński A., Matysiak S.J., 1987, Complex potentials in two-dimensional problems of periodically layered elastic composites, Mechanika Teoretyczna i Stosowana, 25, 635-643
• 5. Kaczyński A., Matysiak S.J., 1987, The influence of microlocal effects on singular stress concentrations in periodic two-layered elastic composites, Bull. Pol. Acad. Sci., Tech. Sci., 35, 7-8, 371-382
• 6. Kaczyński A., Matysiak S.J., 1998, Thermal stresses in a bimaterial periodically layered composite due to the presence of interface crack or rigid inclusion, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 36, 231-239
• 7. Kryshtafovych A.A., Matysiak S.J., 2001, Frictional contact of laminated elastic half-spaces allowing interface cavities. Part 1: Analitical treatment, Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech., 25, 1077-1088
• 8. Kuznetsov Ye.A., 1985, Effect of fluid lubricant on the contact characteristics of rough elastic bodies in compression, Wear, 102, 177-194
• 9. Martynyak R.M., 1985, Interaction of elastic bodies provided imperfect mechanical contact, Mathematical Methods and Physicomechanical Fields, 22, 89- 92 (in Russian)
• 10. Martynyak R.M., 1998, Contact of a half-space and an uneven substrate in a presence of an intercontact gap filled by ideal gas, Mathematical Methods and Physicomechanical Fields, 41, 4, 144-149
• 11. Martynyak R., Machyshyn I., 2000, The interaction of half-spaces in presence of real gas in the intercontact gap, Mathematical Problems of Mechanics of Nonhomogenous Structures, 2, 102-105, Lviv (in Ukrainian)
• 12. Matysiak S.J., Nagórko W., 1989, Microlocal parameters in a modelling of microperiodic multilayered elastic plates, Ingenieur-Archiv, 59, 434-444
• 13. Monastyrskyy B.Ye., 1999, Axially symmetric contact problem for halfspaces with geometrically disturbed surface, J. Material Sci., 35, 6, 777-782
• 14. Muskhelishvili N.I., 1953, Some Basic Problems of the Mathematical Theory of Elasticity, Noordhoff, Groningen
• 15. Nagórko W., 1989, On modelling of thin microperiodic plates, Mechanica Teoretyczna i Stosowana, 27, 2, 293-302
• 16. Shvets R.M., Martynyak R.M., Kryshtafovych A.A., 1996, Discontinuous contact of an anisotropic half-plane and rigid base with disturbed surface, Int. J. Eng. Sci., 34, 184-200
• 17. Woźniak C., 1986, Nonstandard analysis in mechanics, Advances in Mechanics, 3-35
• 18. Woźniak C., 1987, A nonstandard method of modelling of thermoelastic periodic composites, Int. J. Engng. Sci., 25, 483-499