Макроскопическое скольжение
Хотя это исследование полностью подтверждает анализ Миндлина, который принимает совершенно гладкими поверхности на упругой площади касания, определяемой по уравнению Герца, ясно, что в действительности истинный контакт имеет место в пределах верхушек неровностей внутри упругой области контакта. Эти неровности деформируются пластически под действием нормальной нагрузки, а для известной твердости используемой стали было найдено, что истинная площадь контакта равна 1в (или меньше) площади по Герцу.
Рассчитанное кольцевое скольжение равно приблизительно 0,25 мк, так что при средней высоте неровности около 0,51 мк должна иметь место значительная величина пластической деформации.
Поэтому можно ожидать, что образовавшиеся соединения и будут подвержены усталости после непрерывного колебания.
Этот эффект проявится очень четко, если стальная поверхность исследуется после того, как она была подвержена нескольким тысячам циклов колебаний при различных величинах F. Из приложения IX видно: во-первых, круговую область, в которой происходит; во-вторых, круговую область, растущую с увеличением величины F (когда имеет место равенство Фц5 в пределах всей площади, тогда круговая область простирается в пределах всего круглого контакта); в-третьих, участок, на котором колебательные напряжения образовали износ в пределах области микроскольжения.
Хорошее согласие между экспериментальными результатами, которые включают пластическое течение неровностей поверхностей, и решением Миндлина, которое основано по существу на теории упругости, является удивительным. Мы будем обсуждать причину этого в последней части этой главы.
