Rigidez de contacto normal

Superficies en contacto con fuerzas normales y tangenciales aplicadas

La rigidez de contacto normal es una cantidad física relacionada con el comportamiento generalizado de desplazamiento de fuerza de superficies rugosas en contacto con un cuerpo rígido o una segunda superficie rugosa similar. ^{[1] [2]} Específicamente, es la cantidad de fuerza por unidad de desplazamiento requerida para comprimir un objeto elástico en la región de contacto. Las superficies rugosas pueden considerarse como compuestas por un gran número de asperezas . ^[3] A medida que dos cuerpos sólidos del mismo material se aproximan entre sí, las asperezas interactúan y pasan de condiciones de no contacto a un comportamiento volumétrico homogéneo, con cambios en el área de contacto. ^[4] Los valores variables de rigidez y área de contacto real en una interfaz durante esta transición dependen de las condiciones de presión aplicada y son importantes para el estudio de sistemas que involucran las interacciones físicas de múltiples cuerpos, incluida la materia granular , los contactos de electrodos y los contactos térmicos , donde las estructuras localizadas en la interfaz gobiernan el rendimiento general del sistema al controlar la transmisión de fuerza, calor, portadores de carga o materia a través de la interfaz. ^[5]

Referencias

1. Persson, BNJ (2006). "Mecánica de contacto para superficies aleatoriamente rugosas". Surface Science Reports . 61 (4): 201–227. arXiv : cond-mat/0603807 . Código Bibliográfico :2006SurSR..61..201P. doi :10.1016/j.surfrep.2006.04.001. ISSN  0167-5729.
2. Zhai, C.; Gan, Y.; Hanaor, D.; Proust, G.; Retraint, D. (2016). "El papel de la estructura de la superficie en la rigidez de contacto normal". Mecánica experimental . 56 (3): 359–368. doi :10.1007/s11340-015-0107-0. ISSN  0014-4851.
3. Bowden, Frank Philip; Tabor, David (2008). La fricción y lubricación de sólidos. Textos clásicos de Oxford (edición repetida). Oxford: Clarendon Pr. ISBN 978-0-19-850777-2.
4. Jacobs, Tevis DB; Martini, Ashlie (1 de noviembre de 2017). "Medición y comprensión del área de contacto a escala nanométrica: una revisión". Applied Mechanics Reviews . 69 (6). Código Bibliográfico :2017ApMRv..69f1101J. doi :10.1115/1.4038130. ISSN  0003-6900.
5. Zhai, Chongpu; Hanaor, Dorian; Gan, Yixiang (2017). "Rigidez de contacto de superficies multiescala mediante análisis de truncamiento". Revista Internacional de Ciencias Mecánicas . 131–132: 305–316. doi :10.1016/j.ijmecsci.2017.07.018.