亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Adhesion of graded elastic materials: A full self-consistent model and its application

材料科学 粘附 复合材料 机械 物理
作者
Yudong Zhu,Zhen Zheng,Chenguang Huang,Jian Yu
出处
期刊:Journal of The Mechanics and Physics of Solids [Elsevier]
卷期号:169: 105078-105078 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.jmps.2022.105078
摘要

A full self-consistent model (FSCM) of the axisymmetric adhesive contact between a rigid punch with an arbitrary surface shape and a power-law graded elastic half-space is developed.The self-consistent equation between the surface gap and the surface interaction (e.g., the Lennard-Jones force law) involves a nonlinear singular integral, posing a great challenge to numerical calculations.By applying the properties of Gauss's hypergeometric function, the integral singularity is eliminated in the numerical calculation through Riemann-Stieltjes integral.Case studies for power-law punch profiles are performed and the self-consistent equation can be expressed in a dimensionless form with three dimensionless parameters, namely a shape index, a gradient exponent, and a new generalized Tabor number.The FSCM results are obtained by solving the self-consistent equation through the surface central gap control method and Newton-Raphson iterative method.For large generalized Tabor numbers, the forcedisplacement curves are 'S-shaped' and condense to the extended JKR limit in the high-load branch.As the generalized Tabor number decreases, a continuous transition from the extended JKR model to the Bradley model for the adhesion of power-law graded materials is obtained.It is found that the pull-off force of a graded material usually depends on the three dimensionless parameters, but for some cases of the shape index, it is not sensitive to the gradient exponent when the generalized Tabor number is fixed.Asymptotic solutions are derived to predict the unstable jump points, which coincide well with the FSCM predictions.The FSCM is applied to validate the extended Maugis-Dugdale (M-D) model of graded materials and it is found that the accuracy of the original M-D-- model using the maximum strength condition to determine the cohesive stress is limited.By introducing the rigid-limit-consistency condition of the pull-off force to determine the cohesive stress, the M-D-- model is improved and its predictions show good consistency with the FSCM results.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
芩蓠完成签到,获得积分10
3分钟前
OxO完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
芩蓠发布了新的文献求助10
4分钟前
清伍完成签到 ,获得积分10
4分钟前
花样年华完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
若眠完成签到 ,获得积分10
5分钟前
miooo发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
wyz发布了新的文献求助10
7分钟前
7分钟前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
希望天下0贩的0应助wyz采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
wyz发布了新的文献求助10
8分钟前
斯文败类应助sjs11采纳,获得10
8分钟前
大熊完成签到 ,获得积分10
9分钟前
9分钟前
9分钟前
kai chen完成签到 ,获得积分0
11分钟前
hua完成签到,获得积分10
11分钟前
11分钟前
hua发布了新的文献求助20
11分钟前
12分钟前
13分钟前
黄花菜完成签到 ,获得积分10
13分钟前
13分钟前
13分钟前
13分钟前
13分钟前
14分钟前
英俊的铭应助聪明的青雪采纳,获得10
14分钟前
鹤鸣发布了新的文献求助10
14分钟前
茗溪完成签到 ,获得积分10
15分钟前
鹤鸣发布了新的文献求助10
15分钟前
15分钟前
15分钟前
高分求助中
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Models of Teaching(The 10th Edition,第10版!)《教学模式》(第10版!) 800
La décision juridictionnelle 800
Rechtsphilosophie und Rechtstheorie 800
Nonlocal Integral Equation Continuum Models: Nonstandard Symmetric Interaction Neighborhoods and Finite Element Discretizations 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2874575
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2484683
关于积分的说明 6729664
捐赠科研通 2168983
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1152469
版权声明 585845
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 565714