当圆柱和平面产生粘-滑接触时,在Hertz理论[1,2]和Mindlin[2～4]理论基础上,推导了平面内应力分量的计算公式.分析了平面内应力的分布,描述了应力分布的特点.x轴向应力在接触表面的导向边均为压应力,而在拖动边存在拉应力;最大拉应力和最大压应力均出现在接触表面,其中,最大拉应力存在于拖动边的边缘,而最大压应力存在于导向边.z轴向应力均为压应力,最大压应力出现在接触表面的接触中心邻近区域.第一主应力的最大拉应力出现在接触表面的拖动边边缘,而在导向边均为压应力.第三主应力均为压应力,最大压应力出现在接触表面的导向边.剪应力、主剪应力和Von Mises等效应力(当摩擦系数较小时)的最大值均出现在平面内部.因此,第一型裂纹的产生和扩展首先会发生在拖动边的边缘;而塑性滑动开始首先会出现在接触体内,然后扩展到接触表面.这些将为研究接触变形和接触体的失效提供理论基础.
粘-滑接触 等效应力 主应力 接触压力 剪切牵引力