CONTACT STRESSES IN A TRANSVERSELY ISOTROPIC SOLID CYLINDER LATERALLY COMPRESSED BY AN INDENTER

Abstract

In this study, an elastostatic contact problem for a laterally compressed transversely isotropic cylinder subjected to radial compression through a circumferential rigid indenter is considered. The extent of the contact region and the stress distribution are sought. It is assumed that the contact between the cylinder and the rigid indenter is frictionless and only compressive normal tractions can be transmitted through the interface. Due to the geometry of the configuration, Fourier transform techniques are chosen. The problem is reduced to a singular integral equation. It is reduced to linear algebraic equation system by using Gauss Chebyshev Integration Formulae and is solved by using Gauss Elimination method. E glass and barium titanate are used as a transversely isotropic materials. The stress analysis is performed for different contact area, punch radiuses and cylinder radiuses. The obtained results are shown in figures.

Keywords

• Contact problem, Transversely isotropic cylinder, Singular integral equation, Rigid indenter

SONSUZ UZUNLUKLU YANAL BASINÇ ALTINDAKİ ENİNE İZOTROP BİR SİLİNDİRDE TEMAS GERİLMELERİ

Öz

Bu çalışmada, yanal bir basınca maruz içi dolu enine izotrop bir silindirde elastostatik temas problemi ele alınmıştır. Temas bölgesinin büyüklüğü ve gerilme dağılımı incelenmiştir. Problemin formülasyonu elastik bir silindir için yapılmıştır. Silindir ve rijit ıstampa (indenter) arasında sürtünme olmadığı ve sadece yüzeydeki basınç kuvvetlerinin ara yüzeye aktarıldığı kabul edilmiştir. Problem geometrisi gereğince Fourier dönüşüm tekniği kullanılmıştır. Problem tekil integral denklemine indirgenmiş ve Gauss Chebyshev integral formülü kullanılarak bu tekil denklem lineer denklem sistemine dönüştürülmüştür. Elde edilen sistem Gauss eliminasyon yöntemi kullanılarak çözülmüştür. Enine izotrop malzeme olarak E camı ve baryum titanat kullanılmıştır. İnceleme farklı temas yüzeyi, bilezik yarıçapı ve silindir yarıçapları için yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar grafiklerde gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Temas problemi, Enine izotrop silindir, Tekil integral denklemi, Rijit ıstampa