Аннотация:Представленная работа продолжает исследование процессов индентирования
твердой поверхности с регулярным рельефом в эластомер. Рассмотрен специальный случай
индентирования с дополнительным условием вращения рельефной поверхности относительно
поверхности эластомера. Задача решалась методом прямого компьютерного моделирования.
Целью работы было сравнение осредненного коэффициента трения, задаваемого как отношение
момента сил трения к произведению нормальной нагрузки и расстояния от области контакта до
оси вращения, получаемого в расчете, эксперименте и в теории. Недеформируемая поверхность
с регулярным рельефом моделировалась набором сферических выступов одинакового радиуса,
расположенных по кругу. Их число варьировалось. Эластомер задавался в виде толстостенного
кольца квадратного сечения. В расчете и эксперименте вертикальная нагрузка и вращение
прикладывались к твердой поверхности рельефа. Эластомер закреплялся по основанию по всем
степеням свободы. В качестве модели материала для эластомера используется ранее
верифицированная обобщенная модель Максвелла с одним или двумя временами релаксации
(модель «Prony series»).
Показано, что зависимости осредненных коэффициентов трения от времени,
полученные в расчетах, имеют немонотонный, циклический характер с переходом
на установившейся режим. Установлена хорошая корреляция между осредненными по периоду
и амплитудными значениями этих величин с получаемыми в эксперименте и в теории.
Работа выполнена при поддержке РНФ (проект № 14-29-00198).