On the depth of cylindrical indentation of an elastic half-space for different types of displacement boundary conditions

缩进 流离失所(心理学) 空格(标点符号) 边界(拓扑) 材料科学 半空间 几何学 数学分析 数学 复合材料 计算机科学 心理学 操作系统 心理治疗师
作者
Vlado A. Lubarda,Marko V. Lubarda
出处
期刊:European Journal of Mechanics A-solids [Elsevier BV]
卷期号:107: 105362-105362
标识
DOI:10.1016/j.euromechsol.2024.105362
摘要

Nonlinear relationships between the penetration depth δ and applied force F for cylindrical indentation of a half-space are derived corresponding to two types of displacement boundary conditions: (i) zero vertical displacement imposed at points x=±b of the free-surface of a half-space, and (ii) zero vertical displacement imposed at a point z=h below the indenter. The requirement that the work done by the indentation force must be equal to the work done by the contact pressure defines the minimum values of b and h for which the indentation is geometrically and physically possible. The minimum value of b is found to be about 10 times greater than the semi-width of the contact zone a=(4FR/πE∗)1/2, with the corresponding minimum value of the indentation depth δmin≈3.5δ0, where δ0=2F/πE∗ is the height of the contact zone under applied force F, and E∗=E/(1−ν2) is the plane strain elastic modulus. The minimum value of h is equal to about 21a in the case ν=1/3, and about 27a in the case ν=1/2. The relationship between h and b, corresponding to the same indentation depth δ≥δmin, is derived and shown to be nearly linear for large values of h/a and b/a. The obtained results are used to estimate the indentation depth of finite-size elastic bodies under different boundary constraints. Comparison with FEM prediction is made.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
沉默清完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Samuel完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
酷波er应助l2385865294采纳,获得10
1秒前
Hello应助nice采纳,获得10
2秒前
Ikejima发布了新的文献求助10
2秒前
谦让的友桃完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
打打应助曾经的雅琴采纳,获得10
4秒前
欣慰土豆发布了新的文献求助10
4秒前
shunshun发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
儒飞完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
林听听听应助Marco采纳,获得10
6秒前
7秒前
开放的千青完成签到,获得积分10
7秒前
xiebl完成签到,获得积分10
7秒前
cya完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
aa完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
大鲟发布了新的文献求助10
9秒前
1234完成签到,获得积分10
9秒前
orixero应助初遇之时最暖采纳,获得10
9秒前
归尘应助兴奋的问寒采纳,获得10
10秒前
超帅靖雁发布了新的文献求助10
10秒前
NexusExplorer应助annie采纳,获得10
11秒前
12秒前
香蕉觅云应助ZXC采纳,获得10
12秒前
sakura发布了新的文献求助10
13秒前
风中的觅风完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
Siren发布了新的文献求助10
15秒前
刘甜甜发布了新的文献求助10
16秒前
CG完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6513930
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8307282
关于积分的说明 17751119
捐赠科研通 5615800
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924392
邀请新用户注册赠送积分活动 1901410
关于科研通互助平台的介绍 1762941