Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
Search Results
Item Nonlinear Model of Ice Surface Softening during Friction Taking into Account Spatial Heterogeneity of Temperature(Sumy State University, 2020) Хоменко, Олексій Віталійович; Хоменко, Алексей Витальевич; Khomenko, Oleksii Vitaliiovych; Логвиненко, Д.Т.; Хижня, Ярослава Володимирівна; Хижня, Ярослава Владимировна; Khyzhnia, Yaroslava VolodymyrivnaЗапропоновано нелінійну модель в’язкопружного середовища, яка представляє розм’якшення тонкого шару поверхні льоду при терті. Це перетворення описується на основі таких трьох основних рівнянь: рівняння Кельвіна-Фойгта для в'язкопружного середовища, релаксаційних рівнянь типу Ландау-Халатнікова для зсувних напружень і теплопровідності. Показано, що дані рівняння формально збігаються з синергетичною системою Лоренца, де параметр порядку зводиться до деформації зсуву, напруження є спряженим полем, і температура відграє роль керувального параметра. В роботі здійснено подальший розвиток нелінійної моделі розм’якшення тонкого шару поверхні льоду при терті з урахуванням просторової неоднорідності температури в рівнянні теплопровідності. В рамках адіабатичного та одномодового наближень знайдено аналітичний солітонний розв’язок одновимірного параболічного рівняння для просторового нормального до поверхні льоду розподілу зсувної деформації. Завдяки числовому розв’язку одновимірного диференціального рівняння Гінзбурга-Ландау, отриманий та описаний розподіл сили тертя по розм’якшеному приповерхневому шару льоду. Розглядаються дві фізичні ситуації: 1) верхня і нижня поверхні рухаються з рівними за величиною швидкостями у протилежних напрямках; 2) верхня поверхня зсувається по нерухомій нижній. Побудовані координатні залежності сил тертя у різний час та показано еволюцію системи до стаціонарного стану. Показано, що зростання часу та температури термостату приводить до більш різкої зміни сили тертя по товщині розм’якшеного приповерхневого шару льоду, тобто збільшується відносна швидкість зсуву тертьових поверхонь.