Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Нелинейная модель удара с сухим трением

Опубликовано: 09.12.2014

Авторы: Лапшин В.В., Юрин Е.А.

Опубликовано в выпуске: #12(36)/2014

DOI: 10.18698/2308-6033-2014-12-1348

Раздел: Математическое моделирование | Рубрика: Моделирование в технике

Согласно модели абсолютно упругого удара Герца, контактная сила взаимодействия тел зависит от деформации так же, как и в статике. К.Х. Хант и Ф. Кроссли предположили, что при ударе возникает не только упругая сила, но и вязкое трение между частицами соударяющихся тел, при этом коэффициент восстановления монотонно убывает с ростом скорости соударения. Рассмотрена нелинейная упругопластическая модель коллинеарного удара тела о неподвижное препятствие, построенная на основе моделей удара Герца и Ханта - Кроссли, в которой предполагается, что трение между частицами соударяющихся тел является не вязким, а сухим. Получены первые интегралы уравнений движения в фазах деформации и восстановления. Определен коэффициент восстановления и его зависимость от постоянной трения. Получено решение уравнения движение тела в квадратурах. Приведены результаты математического моделирования. В рассматриваемой модели возможен абсолютно неупругий удар, а при упругом ударе коэффициент восстановления не зависит от скорости соударения.


Литература
[1] Гольдсмит В. Удар. Теоретические и физические свойства соударяемых тел. Москва, Стройиздат, 1965, 448 с.
[2] Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. Москва, Наука, 1977, 232 с.
[3] Иванов А.П. Динамика систем с механическими соударениями. Москва, Международная программа образования, 1997, 336 с.
[4] Herts H. Über die Berührung Fester Elastischer Körper. Journal Reine und Angewandte Mathematik, 1882, b. 92, ss. 156-171
[5] Герц Г. Принципы механики, изложенные в новой связи. Москва, АН СССР, 1959, 387 с.
[6] Hunt K.H., Crossley F.R.E. Coefficient of Restitution Interpreted as Damping in Vibroimpact. ASME Journal of Applied Mechanics, 1975, no. 6, pp. 440-445
[7] Лапшин В.В. Удар тела о препятствие. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, вып. 12. URL: http://engjournal.ru/articles/1134/1134.pdf (дата обращения 23.10.2014)
[8] Дягель Р.В., Лапшин В.В. О нелинейной вязкоупругой модели коллинеарного удара Ханта - Кроссли. Известия РАН. Механика твердого тела, 2011, № 5, с. 164-173
[9] Dyagel R.V., Lapshin V.V. On a Nonlinear Viscoelastic Model of Hunt - Crossley Impact. Mechanics of Solides, 2011, vol. 46, no. 5, pp. 798-806
[10] Кочетков А.В., Федотов П.В. Некоторые вопросы теории удара. Интернет-журнал "Науковедение", 2013, № 5. URL: http://naukovedenie.ru/110tnv513.pdf (дата обращения 23.10.2014)