Investigation of normal contact interaction between two bonded spherical particles with interface layer

Abstract

This paper presents investigation of normal con-tact interaction between two bonded spherical particles with interface layer. For the evaluation of the interface of the finite size, the new analytical model involving sequentially connected spring was suggested. The bond having different radii and material properties was examined analytically and by applying the finite element method (FEM). Result shows, that introducing of the stiffness of interface layer reduces the total normal stiffness being confirmed by the FEM results.

Šiame straipsnyje nagrinėjamas dviejų, per tarpinį sluoksnį kontaktuojančių, sferinių dalelių normalinis kontaktas. Baigtinio dydžio jungiamajam sluoksniui įvertinti, buvo pasiūlytas naujas analitinis normalinio kontakto skaičiavimo modelis, kuris jungiamojo sluoksnio dalį įvertina kaip nuoseklų elementą. Skaitiniai tyrimai buvo atliekami analitiniu būdu ir baigtinių elementų metodu (BEM) esant skirtingiems jungiamojo sluoksnio spinduliams ir skirtingoms medžiagų savybėms. Rezultatai rodo, kad atskiras jungiamojo tarpinio sluoksnio standumo įvertinimas sumažina bendrą nagrinėtos sistemos standumą, tai rodo ir BEM rezultatai.