Analysis of two-dimensional contact problems considering surface effect

مشکلات تماس دو بعدی شامل یک مدل بوسانسک، یک نیمه بی نهایت سوکت که توسط یک انتگرال سفت و محکم و یا یک استوانه مشتق شده است، به صورت سیستماتیک با یک نظریه پیوسته توسعه یافته، که در آن اثر سطحی بر خواص مکانیکی مواد بر اساس در مفهوم چگالی انرژی سطح. استرس تماس و زمینه جابجایی تجزیه و تحلیل می شود. یافته شده است که چگالی انرژی سطح زیر باند محوری، به عنوان تنها یک پارامتر اضافی، به عنوان عامل مهمی برای نفوذ در خواص تماس در مقایسه با مدل های تماس کلاسیک عمل می کند. تمام نتایج نشان می دهد که وقتی که اثر سطح در نظر گرفته می شود، بستر نیمه بی نهایت سخت می شود. تجزیه و تحلیل مقیاس بیشتر نشان می دهد که تفاوت بین پیش بینی های نظری با اثر سطحی و راه حل های تماس کلاسیک بدون اثر سطح تنها در صورتی قابل توجه است که عرض تماس با نسبت تراکم انرژی سطحی به مقیاس برشی بار قابل مقایسه است. به طور خاص، در مسئله پانچ استوانه ای دو بعدی، کوچکتر اندازه پانچ یا بار فشاری خارجی، جدی تر از انحراف سختی نانوذرات توسط مدل نظری با اثر سطحی و یک تماس کلاسیک پیش بینی شده است. نتایج باید نه تنها برای اندازه گیری دقیق سختی نانوذرات بلکه برای ارزیابی دقیق عملکرد خدمات نانومواد و نانو دستگاه ها مفید باشد.