Термоупругая контактная задача для слоя, взаимодействующего с жестким основанием при нестационарном фрикционном тепловыделении

Abstract

Решена термоупругая задача взаимодействия упругого слоя с жестким основанием, от которого тело может отделиться под действием локализованной прижимающей нагрузки. Исследовано влияние нестационарного фрикционного тепловыделения, сопровождающего перемещение слоя по поверхности теплоизолированного основания, и функциональной зависимости прижимающей нагрузки на этот процесс. Показано, что увеличение интенсивности тепловыделения приводит к уменьшению области контакта, где изменение со временем последнего определяется выбором функции изменения нагрузки и скорости движения: если от времени зависит нагрузка, то область контакта не изменяется, если изменяется скорость движения, то наблюдается монотонное ее уменьшение.

Розв’язано термопружну задачу взаємодії пружного шару з жорсткою основою, від якої тіло може відділятися під дією локалізованого притискного навантаження. Досліджено вплив нестаціонарного фрикційного тепловиділення, що супроводжує переміщення шару по поверхні теплоізольованої основи, та функціональної залежності притискного навантаження на цей процес. Показано, що збільшення інтенсивності тепловиділення призводить до зменшення області контакту, де зміна з часом останнього визначається вибором функції зміни навантаження та швидкості руху: якщо від часу залежить навантаження, то область контакту є незмінною, якщо змінюється швидкість руху, то спостерігається монотонне її зменшення.

We provide solution to a thermoelastic problem of an elastic layer interaction with a rigid foundation, from which a contacting body can be separated due to a localized hold-down load. We study the effect of nonstationary frictional heat generation, which accompanies the layer displacement along the surface of heat-isolated foundation, as well as the functional relation of the hold-down load in this process. It is shown that increase in the heat generation intensity results in a reduction of the contact zone area, whereas its variation in time is controlled by the load variation function and the motion rate: if the load is time-dependent, then the contact area remains constant; is the motion rate varies, then the contact area diminishes monotonically.