Определение физической площади касания шины: решение задачи

Задача: Определить физическую (действительную) площадь касания шинного контакта. Дано: Материал шин: алюминий. Нажимное усилие: \( F = 700 \) кг. Временное сопротивление на смятие для алюминия: \( \sigma = 100 \) кг/мм\(^2\). Найти: \( S_{физ} \) — ? Решение: Физическая (действительная) площадь контакта отличается от геометрической площади прилегания. Она определяется как площадь микровыступов шероховатости поверхности, которые деформируются под действием сжимающей силы. Согласно теории электрических контактов, физическая площадь касания \( S_{физ} \) рассчитывается по формуле: \[ S_{физ} = \frac{F}{\sigma} \] где: \( F \) — усилие нажатия (сжатия) контакта; \( \sigma \) — предел текучести или временное сопротивление материала на смятие (твердость материала). Подставим значения из условия: \[ S_{физ} = \frac{700}{100} = 7 \text{ мм}^2 \] Эта площадь составляет лишь малую часть от общей геометрической площади прилегания (\( 40 \times 40 = 1600 \text{ мм}^2 \)), что характерно для реальных болтовых соединений. Ответ: 7 мм\(^2\).