On the Contact Problem with Deformable Stamp in the Quarter Plain

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In this paper, for the first time, a two-dimensional dynamic contact problem on the action of a deformable stamp on a quarter of the plane of a multilayer medium is strictly mathematically investigated. In contrast to the case of an absolutely solid stamp, a deformable stamp introduces additional features, consisting in the possibility of the occurrence of discrete resonances predicted by academician I.I. Vorovich. The paper shows that the use of a method based on the use of block elements makes it possible to obtain an equation describing resonant frequencies. To study contact problems with a deformable stamp made of materials of complex rheology, including smart materials, it is proposed in the paper to first conduct a study for the case of a deformable stamp made of a material of simple rheology described by Helmholtz equations. Solutions of boundary value problems for stamps of complex rheology, after that, are represented by a combination of solutions of boundary value problems for stamps of simple rheology.

About the authors

V. A. Babeshko

Southern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences; Kuban State University

Author for correspondence.
Email: babeshko41@mail.ru
Russia, Rostov-on-Don; Russia, Krasnodar

O. V. Evdokimova

Southern Scientific Center of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: evdokimova.olga@mail.ru
Russia, Rostov-on-Don

O. M. Babeshko

Kuban State University

Author for correspondence.
Email: babeshko49@mail.ru
Russia, Krasnodar

M. V. Zaretskaya

Kuban State University

Author for correspondence.
Email: zarmv@mail.ru
Russia, Krasnodar

V. S. Evdokimov

Kuban State University

Author for correspondence.
Email: evdok_vova@mail.ru
Russia, Krasnodar

References

  1. Vorovich I.I. Spectral properties of the boundary value problem of elasticity theory for an inhomogeneous band // Dokl. akad. nauk SSSR, 1979, vol. 245, no. 4, pp. 817–820. (in Russian)
  2. Vorovich I.I. Resonant properties of an elastic inhomogeneous band // Dokl. akad. nauk SSSR, 1979, vol. 245, no. 5, pp. 1076–1079. (in Russian)
  3. Vorovich I.I., Babeshko V.A., Prakhina O.D. Dynamics of Massive Bodies and Resonant Phenomena in Deformable Media. Moscow: Nauka, 1999. 246 p. (in Russian).
  4. Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O.M. Fractal properties of block elements and a new universal modeling method // Dokl. Phys., 2021, vol. 66, iss. 8, pp. 218–222.
  5. Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O.M. On contact problems with a deformable stamp // Problems of Strength&Plasticity, 2022, vol. 84, no. 1, pp. 25–34. doi: 10.32326/1814-9146-2022-84-1-25-34 (in Russian)
  6. Goracheva I.G., Dobichin M.N. Contact Problems of Tribology. Moscow: Mashinostroenie, 1988. 256 p. (in Russian)
  7. Papangelo A., Ciavarella M., Barber J.R. Fracture Mechanics implications for apparent static friction coefficient in contact problems involving slip-weakening laws // Proc. Roy. Soc., 2015, A 471, iss. 2180, Art. No. 20150271.
  8. Ciavarella M. The generalized Cattaneo partial slip plane contact problem. I-Theory, II-Examples // Int. J. Solids Struct., 1998, vol. 35, pp. 2349–2378.
  9. Zhou S., Gao X.L. Solutions of half-space and half-plane contact problems based on surface elasticity // Zeitschrift fr angewandte Mathematik und Physik, 2013, vol. 64, pp. 145–166.
  10. Guler M.A., Erdogan F. The frictional sliding contact problems of rigid parabolic and cylindrical stamps on graded coatings // Int. J. Mech. Sci., 2007, vol. 49, pp. 161–182.
  11. Ke L.-L., Wang Y.-S. Two-dimensional sliding frictional contact of functionally graded materials // Eur. J. Mech. A/Solids, 2007, vol. 26, pp. 171–188.
  12. Almqvist A., Sahlin F., Larsson R., Glavatskih S. On the dry elasto-plastic contact of nominally flat surfaces // Tribol. Int., 2007, vol. 40 (4), pp. 574–579. doi: 10.31857/S0032823522050046
  13. Almqvist A. An lcp solution of the linear elastic contact mechanics problem. // http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/43216.
  14. Andersson L.E. Existence results for quasistatic contact problems with Coulomb friction // Appl. Math. Optim., 2000, vol. 42, pp. 169–202.
  15. Cocou M. A class of dynamic contact problems with Coulomb friction in viscoelasticity // Nonlin. Anal.: Real World Appl., 2015, vol. 22, pp. 508–519.
  16. Babeshko V.A., Evdokimova O.V., Babeshko O.M. Exact Solution to the Contact Problem in a Quarter-Plane of a Multilayer Medium by the Universal Simulation Method // Mech. Solids, 2022, vol. 57, no. 8, pp. 2058–2065. doi: 10.3103/S0025654422080039

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (60KB)

Copyright (c) 2023 В.А. Бабешко, О.В. Евдокимова, О.М. Бабешко, М.В. Зарецкая, В.С. Евдокимов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».