Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-41230
Titel: Exploring the dynamics of viscoelastic adhesion in rough line contacts
VerfasserIn: Afferrante, Luciano
Violano, Guido
Carbone, Giuseppe
Sprache: Englisch
Titel: Scientific Reports
Bandnummer: 13
Heft: 1
Verlag/Plattform: Springer Nature
Erscheinungsjahr: 2023
Freie Schlagwörter: Mechanical engineering
Surfaces, interfaces and thin films
DDC-Sachgruppe: 500 Naturwissenschaften
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: Modeling the adhesion of viscoelastic rough surfaces is a recent challenge in contact mechanics. Existing models have primarily focused on simple systems with smooth topography or single roughness scale due to the co-action of roughness and viscoelasticity leading to elastic instabilities and rate-dependent behavior, resulting in complex adhesion dynamics. In this study, we propose a numerical model based on a fnite element methodology to investigate the adhesion between a randomly rough profle and a viscoelastic half-plane. Approach-retraction simulations are performed under controlled displacement conditions of the rough indenter. The results demonstrate that viscous efects dampen the roughness-induced instabilities in both the approach and retraction phases. Interestingly, even when viscous efects are negligible, the pull-of stress, i.e., the maximum tensile stress required to detach the surfaces, is found to depend on the stifness modulus and maximum load reached during the approach. Furthermore, when unloading is performed from a relaxed state of the viscoelastic half-plane, both adhesion hysteresis and pull-of stress are monotonic increasing functions of the speed. Conversely, when retraction begins from an unrelaxed state of the material, the maximum pull-of stress and hysteretic loss are obtained at intermediate velocities.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1038/s41598-023-39932-7
URL der Erstveröffentlichung: https://doi.org/10.1038/s41598-023-39932-7
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-412305
hdl:20.500.11880/36979
http://dx.doi.org/10.22028/D291-41230
ISSN: 2045-2322
Datum des Eintrags: 28-Nov-2023
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Martin Müser
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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