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。
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