1.5.6. Определение энергии адгезии на основе градиентной модели сплошной упругой среды

В основе модели лежит предположение о многочисленном потенциальном нелокальном взаимодействии бесконечно малых частиц, составляющих среду. Метод позволяет рассчитать поверхностную энергию и энергию адгезии путём моделирования причин, порождающих адгезию.

Энергия адгезии вдоль всей плоскости контакта « покрытие-подложка» вычисляется по формуле

где- поверхностная энергия вдоль плоскости адгезионного контакта

сред;

где Wpf_lζ)- поверхностная энергия, равная изменению свободной энергии контактирующей среды;

Следует отметить, что этот подход получил своё логическое развитие в ряде работ, связанных с установлением расчётно-аналитических зависимостей оценки энергии адгезии контактируемых между собой однокомпонентных и многокомпонентных конструкционных материалов и сред в различных сочетаниях и условиях их эксплуатации. Так, в работе [60] для оценки энергии адгезии двух различных разнородных сред, используя свободную поверхностную энергию каждой среды, предложена формула, допускающая, что поверхностная энергия и энергия адгезии равны энергии упругих деформаций, возникающих при образовании свободной поверхности и вступлении тел в адгезионный контакт:

где-₁и v₂-коэффициенты Пуассона контактирующих веществ, индексы 1 и 2 показывают, что они относятся к разным веществам.

Основываясь на градиентной модели сплошной упругой среды в работе [165] для тел, являющихся сплошными, полубесконечными, занимающими областьповерхностная энергия, приведённая к

единице площади, может быть определена из выражения

где у - величина, которая показывает, во сколько раз увеличится поверхность, концентрирующая в себе энергию; п_о и b - некоторые константы, характеризующие механические свойства среды; pи А - коэффициенты Ламе.