【五術堪輿學苑】

標題: 【赫茲接觸理論】 [打印本頁]

作者: 豐碩    時間: 2012-12-5 10:28
標題: 【赫茲接觸理論】

赫茲接觸理論

 

Hertzcontacttheory

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

當兩個物體接觸於一點,如圖(1)中之o點,此兩物體在接觸點附近,將有共同切面及相同法線,如圖(1)中之or及oz。

 

若此兩物體受到沿著法線方向之壓力作用,如圖(2)中之N,此兩物體之接觸,將由原本未變形前之點接觸變為接觸於一小面積,如圖(2)中之2a。

 

如何求得接觸面積之大小和尺寸以及接觸面上之接觸力,為此類接觸問題之最大關鍵;

 

求得此些資料後,即可計算此兩物體內各點之應力和變形。

 

Hertz所考慮者,為兩個接觸體都為均質、等向之線彈性體,且代表接觸面之尺寸,遠小於接觸面附近未變形前之曲率半徑。

 

在此情況下,Hertz考慮兩個接觸體,在接觸面附近為平滑且無摩擦力,因此接觸力僅有法線方向之壓力;

 

Hertz於1881年得到此接觸問題之重要結果,後人稱之為Hertz接觸理論:1.一般而言,接觸面為構圓形;

 

橢圓之方位乃決定於接觸物之曲率半徑及方向。

 

2.接觸面上之法線方向接觸壓力分佈為:p=p0[1-(x/a)2-(y/b)2]1/2式中a和b為橢圓接觸面之長短軸半徑;

 

p0為橢圓中心點所受到之法向壓力,其值為3N/(2πab)。

 

3.a和b之大小和N1/3成正比。

 

雖然Hertz接觸理論僅為彈性靜力學結果,實驗證明此理論直接運用於兩彈性物體之低速撞擊情形,亦有十分良好的結果。

 

惟當撞擊速度稍高,撞擊區即不可假設為彈性,因此無法使用Hertz理論。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary




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