地点:巴里理工大学力学、数学和管理系(DMMM), Via Orabona 4 - 70125意大利巴里
工作类型:全职
从我的博士学位开始,我很自豪能与M教授长期合作。
我们的研究课题是指垫接触力学仍然是开放的!请点击下面的链接提交摘要!
我们正在机械工程前沿摩擦学部分主持一个新的研究课题“电粘附下的指垫接触力学和摩擦”。欢迎在黏附机制、电黏附、摩擦和振动、粘弹性滞回、黏附不稳定性和粗糙接触方面做出贡献。
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《机械工程前沿》杂志开辟了一个新的研究课题。
只要接触面积增加,黏弹性半空间被刚性球压痕问题的简单精确解是已知的。取而代之的是,我们考虑一个更一般的循环重复压痕,周期为零载荷的脉动载荷。我们表明,来自简单单轴情况的精确和经验松弛解的组合足以准确地估计每个周期的能量耗散,这是我们报告的标准“3元素”固体和周期半正弦加载的各种参数。
粘弹性材料在软机器人和压敏胶粘剂设计中受到越来越多的关注,而且在汽车和航空航天工业中的被动阻尼技术中也受到越来越多的关注。在这里,我们利用Lee和Radok最初提出并由Ting和Greenwood进一步推广的对应原理,将名义上平坦但随机粗糙表面接触的Persson弹性解转化为粘弹性压痕。作为实例,研究了阶跃加载和单周期谐波加载的响应情况。
基于低模量材料中粗糙度诱导的黏附增强(增韧和强化),我们研究了在接触边缘存在粘弹性耗散和以单一轴对称波状形式存在的粗糙度情况下球体从基底上的脱离。我们表明,guuduru和同事在弹性情况下(即在非常小的分离速度下)发现的粗糙度诱导增强随着速度的增加趋于消失,其中粘弹性效应占主导地位,问题接近于光滑球体。
具有宏观粘附性的表面在工业上很少见,但在自然界中却很常见。黏附增强主要是用几何系统(如图案表面)进行讨论,很少用粘弹性系统进行讨论,其目的是增加滞回和分离时的分离力。软质材料是常见的,它们具有粘弹性,导致韧性的速率依赖性增加。
剪切加载速率如何影响软胶接触面积?一个新的博客在tribonet.org上讨论了下面的问题纸"Papangelo,安东尼奥。(2021)。粘性软接触中剪切加载速率对接触面积收缩的影响。摩擦学通讯。69。刚刚发表在《摩擦学快报》上。
模态耦合不稳定性已知会在滑动接触中触发自激振动。本文研究了球振子与运动粘弹性衬底接触时模耦合(或“颤振”)失稳的条件。该工作扩展了经典的2自由度输送带模型,并考虑了基片中的粘弹性耗散、界面处的黏着摩擦和基于能够解释线性粘弹性效应的边界元方法的数值模拟得出的非线性法向接触刚度。
附着性及其与摩擦的相互作用是涉及软接触的几个工程应用的中心。最近,有一个令人难以置信的推动,更好地理解了当剪切载荷施加到粘着软接触时,表观接触面积如何演变,无论是实验上还是理论上。尽管人们都知道软材料具有速率依赖性,但对于加载速率如何影响接触面积收缩仍缺乏了解。
摘要图案表面被证明是一种有价值的设计,可以增强附着力,增加滞回和拉拔时的脱离应力。为了获得高粘接性能,通常使用柔软的材料,如软聚合物和弹性体。这种材料是粘弹性的;也就是说,它们表现出速率相关的特性。在这里,研究了两个半空间的分离,一个是平坦的,另一个在短范围粘附的极限上有一个酒窝,并且粘附的功是幂律速率依赖的,正如几个作者所观察到的那样。
如果需要有限的拉力才能打破两个表面的相互接触,那么它们就是“粘性”的。在低分形维数D下,粘性不依赖于粗糙度谱的截断频率(或“放大率”)。由于对高D的情况仍有争议,我们利用Ciavarella的BAM理论和Persson-Tosatti理论,推导出所有分形维数的标准。对于高D,我们表明,相对于低D情况,粘性更受短波长粗糙度的影响。
报道了间隙非线性弱耦合振子环链中非线性振动局部化的实验结果。数值模拟和分析补充了实验研究。基于谐波平衡法建立了降阶模型,并进行了数值分析,证明了存在多类空间局域稳定非线性振动状态。实验结果与数值计算结果吻合较好。
当前向轻量化结构的推进在航空航天和航空工程方面处于领先地位到细长的设计翼型,这是更有可能经历巨大的变形,从而经历几何形状的变形非线性。振动局部化问题在由N个耦合翼型组成的转子中受颤振影响的俯冲和俯仰自由度考虑不稳定性。
最近,Dalvi和合著者展示了软球体与粗糙基材的粘附的详细实验数据,其粗糙度测量到几乎原子尺度,发现Persson和Tosatti理论对加载过程中粘附的表观功给出了令人满意的预测,一旦在极小尺度上正确计算由于粗糙度引起的表面积增加。
摩擦引起的振动在工程应用中是一个众所周知的问题。有时他们被认为是不可预测的,间歇性的,反复无常的(!!),特别是实验主义者非常了解这一点。在这里,通过数值模拟和实验测量,我们强调了摩擦系统的多稳定行为可能引起的随机性,即它们对同一组控制参数显示多个稳定解的特性。因此,初始条件和扰动变得至关重要。
一篇很好的论文刚刚发表在JMPS通过J.C. Mergel, J. Scheibert, R.A. Sauer“耦合粘着和摩擦的接触:计算框架,应用和新见解”。给出了在切向力作用下的数值模拟结果。在文献中有一个活跃的讨论,如果接触面积减少由于粘连或由于大变形。
通常,粗糙度会破坏附着力,这也是“附着力悖论”(即“粘性宇宙”)不存在的原因之一。然而,至少对于某些特殊类型的粗糙度,甚至存在附着力增强的情况,正如guuduru所清楚地表明的那样,他考虑了球体与波浪状轴对称单尺度粗糙度之间的接触,在近距离附着力极限(JKR极限)内。
本文研究了导电球与涂有电绝缘层的刚性衬底之间的电粘接触,采用两种求解策略:(i) DMT近似和(ii)解释电粘引力对弹性固体变形影响的迭代有限元模型。通过改变外加电压和涂层的弹性模量来解决接触问题。
许多作者通过实验评估了摩擦对粘接接触的影响,通常发现由于界面处的切向剪应力,接触面积会减小。然而,这种下降通常比Savkoor和Briggs 1977年经典理论所预测的要小得多,该理论使用“脆性”断裂力学混合模式模型,将JKR (Griffith样)解扩展到接触问题。
粘性软接触中接触面积和摩擦力之间的相互作用由于其在许多工程领域的影响而受到科学界的广泛关注,如表面触觉学和生物探针粘合剂。在这项工作中,我们考虑了一个软粘性球体,它被压在刚性基底上,并被切向力剪切,其中载荷通过法向弹簧和切向弹簧传递到球体上,代表加载装置刚度。
亲爱的同事们,
在过去的二十年里,摩擦学和非线性动力学在诸如粗糙接触、摩擦、阻尼机制和非线性系统的动力学行为等关键问题上做出了重大贡献,为未来的工程挑战铺平了道路。这两个领域在很大程度上是交织在一起的,因为在其他领域中,接触非线性在任何技术应用中几乎无所不在,从NEMS/MEMS的发展到生物工程、汽车、民用/机械工业和航空航天。
自激振动是工程领域,特别是汽车、铁路和航空工业的一个重要问题。多年来,人们提出了许多集总模型来分析这类系统的稳定性。在失稳机制中,摩擦定律和模态耦合的下降特性被证明是摩擦激发振荡的原因。在文献中对质量移动带系统进行了广泛的研究,通常采用一种规定的摩擦定律形式并线性化接触刚度。