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]
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
刚刚
nancylan发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
ouffuu发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
潺潺流水发布了新的文献求助10
1秒前
小吕发布了新的文献求助10
2秒前
吉尼斯贝贝完成签到,获得积分10
2秒前
七个发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
shiluodeqiou完成签到,获得积分10
2秒前
负责的魔镜完成签到,获得积分20
2秒前
刘宇航发布了新的文献求助10
2秒前
小瑄完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
chen发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
aoaoa发布了新的文献求助10
4秒前
无极微光应助科研工作者采纳,获得20
4秒前
落尘完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
yaofengle完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.3应助西西采纳,获得10
4秒前
Ihang完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
不忘初心发布了新的文献求助10
5秒前
Vvvnnnaa1发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
赎罪发布了新的文献求助10
7秒前
anyon发布了新的文献求助20
7秒前
爆米花应助TsingFlower采纳,获得10
7秒前
少夫人发布了新的文献求助20
7秒前
mjf111发布了新的文献求助10
8秒前
杨天祺发布了新的文献求助10
8秒前
情怀应助潜泳的猫咪采纳,获得10
8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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
Digital and Social Media Marketing 600
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5991780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7439810
关于积分的说明 16062902
捐赠科研通 5133395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2753529
邀请新用户注册赠送积分活动 1726334
关于科研通互助平台的介绍 1628329