كتب shaping matter
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
تشكيل المسألة (معلومة)
من الأساسي في دراسة مسائل ميكانيك التلامس الاحتكاكي فهم أن الإجهادات على سطح كل جسم متغيرة مكانيًّا. وبالتالي تكون التفاعلات والتشوهات الحاصلة على الأجسام مختلفة حسب المكان أيضًا. يمكن لحركة جزيئات الأجسام المتلامسة أن تكون مختلفة في مواضع مختلفة: في جزء من منطقة التلامس قد تتجاذب جزيئات الأجسام المتلامسة، في حين تحدث حركة نسبية بين الجزيئات في أجزاء أخرى من منطقة التلامس. يدعى هذا الانزلاق النسبي المحلي باسم الانزلاق الصغري (الميكروي أو المجهري).
يظهر تقسيم منطقة التلامس إلى مناطق التصاق (تجاذب) وانزلاق في الحت ومظاهر أخرى. يلاحظ أن الاهتراء يحدث فقط حيث تُصرف الاستطاعة، ما يتطلب إجهادًا وإزاحةً نسبيةً محليةً (انزلاقًا) بين السطحين.
لا يُعرف حجم وشكل منطقة التلامس نفسها ومناطق الالتصاق والانزلاق فيها بشكل مسبق في الحالة العامة. لو كانت هذه المعطيات معروفة، يمكن حل الحقل المرن في كل من الجسمين بشكل مستقل عن الجسم الآخر ولا يمكن اعتبار المسألة مسألة تلامس عندها.
يمكن تمييز ثلاث مكونات مختلفة في مسائل التلامس:
- أولًا، تشوه في جسمين منفصلين، ناتج عن الأحمال المطبقة على سطحيهما. هذا مجال دراسة الميكانيك العام للأوساط المستمرة. يعتمد بشكل كبير على الشكل الهندسي للأجسام وسلوكهما البنيوي المادي (مثلًا، رد الفعل المرن مقابل اللدن والبنية المتجانسة مقابل متعددة الطبقات...)
- ثانيًا، الحركة الكلية للجسمين بالنسبة لبعضهما البعض. فالجسمان يمكن أن يكونا في حالة الراحة (السكون) أو يقتربان من بعضهما بسرعة (الصدم) ويمكن أن يتحركا بالنسبة لبعضهما (انزلاق) أو يدورا (تدحرج) على بعضهما البعض. تُدرس هذه الحركات الكلية عمومًا في الميكانيك الكلاسيكي (ألتقليدي).
- أخيرًا، العمليات على سطح التلامس: الضغط والالتصاق في الاتجاه العمودي على سطح التلامس والاحتكاك والانزلاق الصغري في الاتجاهات المماسية.
المجال الأخير هو الاهتمام الرئيسي لميكانيك التلامس. يوصف وفقًا لما يسمى شروط التلامس. بالنسبة للاتجاه العمودي على سطح التلامس في مسألة التلامس الناظمي، تكون آثار الالتصاق عادةً صغيرة (عند مقاييس فراغية أكبر) وتطبق عادةً الشروط التالية:
- المسافة بين السطحين يجب أن تكون صفرية (تلامس) أو موجبة تمامًا (انفصال، )؛
- الإجهاد الناظمي المؤثر على كل جسم صفري (انفصال) أو انضغاطي ( في حالة التلامس).
رياضيًّا: . هنا تابعان متعلقان بالمكان على سطحي الجسمين.
في الاتجاهات المماسية تستخدم الشروط التالية عادةً:
- إجهاد القص المحلي (المماسي) (بافتراض أن الاتجاه الناظمي موازٍ لمحور ) لا يمكن أن يتجاوز قيمة أعظمية معينة تتعلق بالمكان، والتي تسمى حد الاحتكاك .
- عندما تكون طويلة (شدة) الاحتكاك المماسي أقل من حد الاحتكاك ، يتلاصق السطحان المتقابلان مع بعضهما ويختفي الانزلاق الصغري .
- يحدث الانزلاق الصغري حيث تكون الاحتكاكات المماسية عند حد الاحتكاك؛ يكون عندها اتجاه الاحتكاك المماسي معاكسًا لاتجاه الانزلاق الصغري .
الشكل الدقيق لحد الاحتكاك هو ما يعرف باسم قانون الاحتكاك المحلي. لإيجاده نطبق قانون كولومب الشامل للاحتكاك المحلي: ، حيث معامل الاحتكاك. يمكن استخدام معادلات أكثر تفصيلًا، كمعادلات يعتمد فيها على درجة الحرارة وسرعة الانزلاق المحلية
