Контактная зона

Объекты A и B соприкасаются в зоне контакта S.

Когда два объекта соприкасаются, только определенная часть их поверхностей соприкасается друг с другом. Эта область истинного контакта чаще всего составляет лишь очень небольшую часть видимой или номинальной площади контакта. По отношению к двум контактирующим объектам площадь контакта — это часть номинальной площади, состоящая из атомов одного объекта, находящихся в истинном контакте с атомами другого объекта. Поскольку объекты никогда не бывают идеально плоскими из-за неровностей , фактическая площадь контакта (в микроскопическом масштабе) обычно намного меньше площади контакта, видимой в макроскопическом масштабе. Площадь контакта может зависеть от нормальной силы между двумя объектами из-за деформации .

Площадь контакта зависит от геометрии контактирующих тел, нагрузки и свойств материала. Площадь контакта между двумя параллельными цилиндрами представляет собой узкий прямоугольник. Два непараллельных цилиндра имеют эллиптическую площадь контакта, если только цилиндры не пересекаются под углом 90 градусов, и в этом случае они имеют круглую область контакта. Две сферы также имеют круглую зону контакта.

Трение и площадь контакта

фактом является эмпирическим Для многих материалов то, что F = µN , где F – сила трения при трении скольжения , µ – коэффициент трения , а N – нормальная сила . Не существует простого вывода о независимости трения скольжения от площади.

Методы определения площади контакта

Одним из способов определения фактической площади контакта является ее косвенное определение посредством физического процесса, который зависит от площади контакта. Например, сопротивление провода зависит от площади поперечного сечения, поэтому можно найти площадь контакта металла, измеряя ток , через поверхность электрода к , который протекает через эту область ( например другому электроду). )

См. также

• Контактные механики
• Контактное сопротивление