Investigation of the effect of structural parameters of elastic beam array in contact with smooth and rigid body on friction force

Nowadays, surface texturing becomes a significant method in the regulation of contact forces between two bodies in contact. Surface texturing is generally carried out by using elastic cylindrical beams. In this study, the effect of elastic beam array structural parameters on friction force amplitude of beams in contact with a flat, smooth and rigid body are investigated by finite-element method. For this, the frictional motion of the elastic cylindrical beam array is modeled in a finite-element based engineering software. Validation of the established model is performed. In the model, backing layer thickness, spacing distance between two beams, and number of beams are changed in elastic beam array. Normal force and friction force amplitudes in the full-sliding frictional motion of beams in contact with a smooth and rigid body are calculated. When the spacing distance between the two beams or the beam backing layer thickness is increased, the friction force amplitude decreases; and the effect of the number of beams on the friction force amplitude per single beam is negligible.

Düz ve rijit cisim ile temas halindeki elastik kiriþ dizininin konstrüksiyonel parametrelerinin sürtünme kuvvetine etkisinin incelenmesi

Günümüzde yüzey desenleme, temasta olan iki cisim arasý temas kuvvetlerinin düzenlenmesinde önemli bir yöntem haline gelmiþtir. Yüzey desenleme iþlemi genellikle elastik silindirik kiriþler kullanýlarak yapýlýr. Bu çalýþmada, elastik kiriþ dizininin konstrüksiyonel parametrelerinin; kiriþ dizininin düz, pürüzsüz ve rijit bir cisim ile arasýndaki sürtünme kuvvet genliðine etkisi sonlu-elemanlar metodu ile incelenmiþtir. Bunun için, elastik silindirik kiriþ dizinlerinin sürtünmeli hareketi sonlu-elemanlar tabanlý mühendislik programýnda oluþturulmuþtur. Oluþturulan modelin doðrulanmasý gerçekleþtirilmiþtir. Bu modelde elastik kiriþ dizinindeki destek katman kalýnlýðý, iki kiriþ arasý uzaklýk ve kiriþ sayýsý deðiþtirilmiþtir. Düz ve rijit bir cisim ile temasta olan kiriþlerin tam-kaymalý sürtünmeli hareketindeki normal ve sürtünme kuvvet genlikleri hesaplanmýþtýr. Ýki kiriþ arasý uzaklýk ya da kiriþ destek katman kalýnlýðý arttýrýldýðýnda sürtünme kuvvet genliðinde azalma meydana gelmekte olup; kiriþ sayýsýnýn tek bir kiriþ baþýna düþen sürtünme kuvvet genliðine etkisi ihmal edilebilir seviyededir.