具有表面张力的二维粘接弹性层的压痕问题
软凝聚态物质
2018-10-29 v1 材料科学
摘要
表面张力是微/纳米尺度下固体变形的显著因素。本文研究了表面张力对粘接于刚性基底的弹性层二维接触问题的影响。在平面应变假设下，利用傅里叶积分变换给出了有限宽度内均匀分布压力所引起的弹性场，并通过取极限得到线力作用的解，从而获得所需的表面格林函数。针对刚性圆柱压入弹性层的问题，推导了相应的奇异积分方程，并基于 Gauss-Chebyshev 求积公式采用一种有效的数值方法予以求解。理论与数值结果表明，当接触区尺寸与弹毛细长度相当时，表面张力的存在显著增强了弹性层的硬度，并明显影响接触压力的分布。此外，外载荷与接触半宽之间的近似关系以显式简洁的形式给出，便于实际应用。
引用
@article{arxiv.1802.09363,
title = {Indentation of a two-dimensional bonded elastic layer with surface tension},
author = {Weike Yuan and Gangfeng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.09363},
year = {2018}
}
备注
41 pages, 11 figures