軟性彈性球體與剛性平面之吸引接觸分析

在研究球體與平面吸引接觸力學中，有三個很有名的理論模型：JKR、DMT、Maugis模型。JKR 模型適用於較軟的球體，DMT 適用於較硬球體，Maugis 適用於介於JKR 與DMT 之間的球體。在模擬方面，數值分析、有限元素法、分子動力學模擬均被廣泛使用。過去的研究中，JKR、Maugis 模型與數值分析均使用小變形分析，這些研究在軟性球體的吸引接觸問題上結果一致。然而，近年來的有限元素分析與分子動力學分析發現，較軟球體在大變形的情形下，與JKR、Maugis 模型及數值分析預測的結果有不一致的情形。因此，本研究針對較軟球體在大變形的情形下作研究。在本研究中，分子間之位能用Lennard-Jones potential 來描述，物體間的作用力則由Lennard-Jones potential 的面積分得到。以大變形來分析吸引接觸現象，並將拉拔力、接觸面積─力量關係、力量分佈，與現有的JKR、Maugis model 及數值分析作比較。在執行上，將使用有限元素軟體abaqus，以user subroutine 來處理力量。由於大Tabor parameter的案例，需要過多的執行時間，因此，將使用python script 撰寫remesh 程式來執行。預期研究結果將對基礎吸引接觸理論有重要貢獻。

系統編號:PB10007-0373
原計畫編號:NSC100-2221-E182-032