Asperity (ciencia de los materiales)
La imagen superior muestra asperezas sin carga. La imagen inferior muestra la misma superficie después de aplicar una carga. En la ciencia de los materiales, la aspereza, definida como "irregularidad de la superficie, aspereza, rugosidad" (del latín asper - "rugoso"), tiene implicaciones (por ejemplo) en física y sismología. Las superficies lisas, incluso las pulidas con un acabado de espejo, no son realmente lisas a escala microscópica. Son toscos, con proyecciones afiladas, rugosas o rugosas, denominadas "asperezas". Las asperezas superficiales existen en múltiples escalas, a menudo en una geometría fractal o auto afín. La dimensión fractal de estas estructuras se ha correlacionado con la mecánica de contacto exhibida en una interfaz en términos de fricción y rigidez de contacto.
Cuando dos superficies macroscópicamente lisas entran en contacto, inicialmente solo se tocan en algunos de estos puntos de aspereza. Estos cubren solo una porción muy pequeña de la superficie. La fricción y el desgaste se originan en estos puntos, por lo que comprender su comportamiento se vuelve importante al estudiar materiales en contacto. Cuando las superficies se someten a una carga de compresión, las asperezas se deforman mediante modos elástico y plástico, aumentando el área de contacto entre las dos superficies hasta que el área de contacto es suficiente para soportar la carga.
La relación entre las interacciones de fricción y la geometría de la aspereza es compleja y poco entendida. Se ha informado de que una rugosidad aumentada puede, en determinadas circunstancias, dar como resultado interacciones de fricción más débiles, mientras que las superficies más lisas pueden, de hecho, exhibir altos niveles de fricción debido a altos niveles de contacto real.
La ecuación de Archard proporciona un modelo simplificado de deformación por aspereza cuando los materiales en contacto están sujetos a una fuerza. Debido a la presencia ubicua de asperezas deformables en estructuras jerárquicas afines, el área de contacto real en una interfaz exhibe una relación lineal con la carga normal aplicada.
Ver también
Referencias
- ^ "Asperidad". Diccionario de inglés de Oxford (3ª ed.). Prensa de la Universidad de Oxford. Septiembre de 2005. (Se requiere suscripción o membresía a una biblioteca pública del Reino Unido ).
- ^ a b Hanaor, DAH; Gan, Y.; Einav, I. (2015). "Mecánica de contacto de superficies fractales mediante discretización asistida por splines". Revista Internacional de Sólidos y Estructuras. 59: 121-131. doi : 10.1016 / j.ijsolstr.2015.01.021.
- ^ Zappone, B.; Rosenberg, KJ; Israelachvili, J. (2007). "Papel de la rugosidad nanométrica en la adhesión y fricción de una superficie rugosa de polímero y una superficie de mica molecularmente lisa". Cartas de tribología. 26 (3): 191-201. doi : 10.1007 / s11249-006-9172-y. ISSN 1023-8883.
- ^ Carbone, G.; Bottiglione, F. (2008). "Teorías de contacto de aspereza: ¿predicen linealidad entre el área de contacto y la carga?". Revista de Mecánica y Física de Sólidos. 56 (8): 2555. Código Bibliográfico : 2008JMPSo..56.2555C. doi : 10.1016 / j.jmps.2008.03.011.
enlaces externos
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La definición del diccionario de aspereza en Wikcionario
