由断裂力学模型解释的剪切诱导接触面积各向异性
软凝聚态物质
2019-06-10 v1 经典物理
摘要
本文针对剪切力作用于黏附接触所诱导各向异性这一基本问题给出理论分析，并讨论伴随快报中的实验数据。我们提出一个断裂力学模型，其中引入两个唯象的模态混合函数来描述I与II或I与III模态之间的弱耦合，该耦合改变了界面的有效韧性。模态混合函数利用单次实验的数据进行插值，随后用于预测整组实验观测的行为。该模型将 Johnson 与 Greenwood 的思想（用于求解非轴对称 Hertz 接触几何下纯I型黏附问题）推广至沿长轴或短轴受剪的椭圆接触情形。应力强度因子与其临界值之间的相等条件仅在长轴和短轴上施加。我们成功地用实验数据验证了模型。该模型预测冲头几何形状将影响受剪接触面积的形状与整体衰减。
引用
@article{arxiv.1906.02957,
title = {Shear-induced contact area anisotropy explained by a fracture mechanics model},
author = {A. Papangelo and J. Scheibert and R. Sahli and G. Pallares and M. Ciavarella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.02957},
year = {2019}
}