Аналитическое решение по Герцу
Запишем общий алгоритм расчета задачи о контакте 2-х тел под действием нормальной нагрузки:
1) Выбираются характеристики материалов контактирующих тел ,
,
и
. И на их основе вычисляется общий показатель жесткости:
(5.1)
2) Определяются главные кривизны в зоне касания тел ,
(для первого тела),
и
(для второго тела) и их сумма . А также угол между направлениями главных кривизн для первого и для второго тел
.
3) Вычисляется значение угла по формуле (5.2):
(5.2)
5) По вычисленному значению угла из таблицы берутся значения коэффициентов m и n:
5) По заданному значению сжимающей силы P вычисляются размеры пятна контакта, представляющего собой эллипс с полуосями a и b, а также максимальное давление [9] :
(5.3)
6) Строится эпюра контактных давлений:
(5.4)
Для нашего случая получаем: размеры пятна контакта , максимальное давление ,
.