粘附在接触力学中的作用
软凝聚态物质
2018-10-11 v1 材料科学
摘要
粘附[如范德华]力在 1971 年之前一般未被纳入接触力学，当时 Johnson、Kendall 与 Roberts（JKR）利用能量论证推广了弹性球的 Hertz 解，我们现在认识到该论证类似于线弹性断裂力学中所用者。一个重要结果是载荷-位移关系表现出不稳定性：接近的物体“跳入”接触，而分离的物体在拉伸“拉脱力”下“跳出”。JKR 方法此后广泛用于其他几何，但在小尺度或较硬材料中准确性较差。在保形接触问题中，可出现其他不稳定性，其特征为大小牵引区域规则图样的发展。所有这些不稳定性导致加载与卸载曲线之间的差异及相应的滞回能量损失。近年来，随着对软材料[通常使相互作用表面更大区域进入粘附力范围]、纳米器件及生物系统分析的关注，粘附接触力学日益重要。应用见于自然中（如昆虫附着力学）、纳米制造，以及更广泛地涉及橡胶或聚合物接触的工业系统。本文中，我们评述分析含粘附牵引接触问题的各类方法的优劣，尤其关注不可避免的表面粗糙度的影响。
引用
@article{arxiv.1810.04455,
title = {The role of adhesion in contact mechanics},
author = {M. Ciavarella and J. Joe and A. Papangelo and JR Barber},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.04455},
year = {2018}
}