具有波浪形粗糙度与浅凹坑表面的粘附
材料科学
2017-01-17 v1
摘要
最近，McMeeking 等人 (Adv Eng Mat 12(5), 389-397, 2010) 引入了一个简单而优雅的“凹坑(dimple)”模型，以展示涉及具有浅凹陷表面的双稳态粘附系统的机制。该系统至少在中等级别的粘性下显示，外部压力可将系统切换到全接触的“强粘附”状态，或切换到弱粘附与完全脱离，类似于具有单尺度周期波浪形的表面接触。我们在该模型中加入粗糙度效应，以轴对称单尺度波浪形的简单形式，允许非常详细的研究，并且我们显示这一方面诱导了跳入全接触的阻力（限制“强粘附”状态），另一方面增强了从部分接触状态开始的脱离与滞后（增强“弱粘附”状态）。我们显示系统仅依赖于两个无量纲参数，分别取决于粘附功与压平凹坑或波浪形所需能量之比。系统在中度状态下也变得压力敏感，正如在真实粘附粗糙系统中观测到的那样。该模型显然与 Guduru 粗糙球模型 (Guduru, JMPS, 55, 473--488, 2007) 呈镜像，与其共享假设连通接触（裂纹）区域的分析局限性，并且也服务于展示凹陷对否则为周期粗糙接触的影响，以理解多尺度粗糙度下的粘附。
引用
@article{arxiv.1701.03930,
title = {Adhesion of surfaces with wavy roughness and a shallow depression},
author = {Michele Ciavarella and Antonio Papangelo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.03930},
year = {2017}
}
备注
17 pages