Mecánica de contacto por fricción
Posteriormente, Nikolái Pávlovich Petrov, Osborne Reynolds y Richard Stribeck complementaron el conocimiento en este campo con teorías sobre la lubricación.
Con respecto al deslizamiento, las soluciones clásicas se deben a C. Cattaneo (1938) y R.D.
Mindlin (1949), quienes consideraron el desplazamiento tangencial de una esfera en un plano (véase más abajo).
En 1958, Kenneth L. Johnson presentó un enfoque aproximado para el problema de fricción 3D con la geometría hertziana, ya sea con arrastre lateral o giratorio.
En 1967, Joost Jacques Kalker publicó su tesis doctoral sobre la teoría lineal del contacto rodante.
[10] Finalmente, las actas de un curso del CISM son interesantes, ya que proporcionan una introducción a los aspectos más avanzados de la teoría del contacto continuo.
Considérese una cuerda en cuyos extremos se ejercen fuerzas iguales y de sentido opuesto (por ejemplo,
en la cuerda en la situación final se incrementa con respecto al estado inicial.
Este deslizamiento es lo suficientemente grande como para llegar al alargamiento que ocurre en el estado final.
Valores límite de las fuerzas tangenciales: Esta generalización fue obtenida por A.
Luego comenzaría a deslizarse sobre la superficie hasta que la fuerza aplicada se redujera nuevamente.
Si se presiona una esfera elástica sobre un plano elástico del mismo material, ambos cuerpos se deforman, aparece un área de contacto circular y surge una distribución de presión normal (hertziana).
llamado enfoque, que es equivalente a la penetración máxima de las superficies no deformadas.
La esfera retorna en gran medida a su posición original, excepto por las pérdidas por fricción que surgen debido al deslizamiento local en la zona de contacto.
a la derecha mientras que las partículas superficiales de la esfera se desplazan sobre
en relación con el plano, estas partículas de la superficie no se desplazan entre sí.
es precisamente tan grande que se obtiene un equilibrio estático con tensiones cortantes en tracción ligadas a la denominada zona de deslizamiento.
Entonces, durante la carga tangencial de la esfera, se produce un deslizamiento parcial.
Otro ejemplo de esto ocurre si la esfera vuelve a su posición original.
Este micro deslizamiento no se deshace por completo al cambiar de sentido.
Entonces, en la situación final, las tensiones tangenciales permanecen en la zona de contacto, en lo que parece una configuración idéntica a la original.
Aquí el estado de cada partícula superficial varía en el tiempo, pero la distribución general puede ser constante.
Considérese un cilindro que está rodando sobre un plano (un semiespacio) en condiciones estables, con un arrastre longitudinal independiente del tiempo
Si el cilindro y el plano son del mismos material, entonces el problema de contacto normal no se ve afectado por el esfuerzo cortante.
, y la presión se describe mediante la solución bidimensional de Hertz La distribución del esfuerzo cortante se describe mediante la solución de Carter-Fromm.
Al considerar los problemas de contacto en las escalas espaciales intermedias, se ignoran las inhomogeneidades del material a pequeña escala y la rugosidad de la superficie.
Se considera que los cuerpos consisten en superficies lisas y materiales homogéneos.
Otra simplificación se produce si los dos cuerpos son "geométrica y elásticamente iguales".
En ese caso, los problemas de contacto normales y tangenciales están desacoplados.
Esto sucede, por ejemplo, si los cuerpos presentan simetría especular con respecto al plano de contacto y tienen las mismas constantes elásticas.
