Influence of Tangential Displacement on the Adhesion Force Between Gradient Materials

Abstract

The influence of a tangential displacement on the strength of the adhesive contacts betweengradient materials with different gradings of their properties has been studied. Variants witha controlled force (fixed load) and a controlled displacement (fixed grips) are considered. Arelationship between the normal and tangential critical force components at which the contact isdestroyed is obtained. It is valid within the whole interval of the gradient parameters, where thedetachment criterium is obeyed. The optimal parameters at which the adhesive contact strengthis maximum are determined. A case of detachment under the action of only the tangentialforce, i.e. when the normal force equals zero, is analyzed separately.Дослiджується вплив тангенцiального змiщення на мiцнiсть адгезiйного контакту для градiєнтних матерiалiв iз рiзним ступенем градiєнтностi. Розглядаються умови контрольованої сили i контрольованого змiщення. Для всього дiапазону параметра градiєнтностi, для якого справедливий критерiй вiдриву, розраховане спiввiдношення мiж критичними нормальною i тангенцiальною компонентами сили, за яких вiдбувається руйнування контакту. Знайдено оптимальнi параметри, при яких мiцнiсть адгезiйного контакту набуває максимальних значень. Окремо розглянуто випадок, у якому контакт руйнується лише за рахунок тангенцiального змiщення, коли нормальна сила набуває нульового значення.