تحلیل عددی مسائل تماسی همراه با اصطکاک در فروروی نانو بر مبنای یک رهیافت اصلاح شده بهینه سازی لاگرانژ الحاقی

در این پژوهش به توسعه یک فرمول بندی المان محدود کلی بر اساس روش اصلاح یافته بهینه سازی لاگرانژ الحاقی برای تحلیل رفتار شبه استاتیکی تماس اصطکاکی در فروروی نانو پرداخته شده و بر اساس شرایط سینماتیکی هندسی اجزاء در حال تماس، از رهیافت لاگرانژ الحاقی بهبود یافته استفاده شده است. این نوع فرآیند جدید حل بر دشواری های تعیین دو عامل پنالتی و تعداد گام های بار نموی که در روش های مرسوم باید توسط کاربر تعیین شوند، غلبه نموده است. برای برطرف نمودن دشواری های عددی فرمول بندی های تساوی، از قانون اصطکاک غیرکلاسیک جدیدی استفاده شده که در آن شرایط چسبندگی و لغزشی قانون کلاسیک به یک قانون اصطکاکی الاستیک بهبودیافته تبدیل شده است. در پایان، این فرمول بندی به یک الگوی کامل برای حل مسائل کلی تماس اصطکاکی منتهی شده و برای بررسی درستی نتایج به بررسی فرآیند فروروی یک فرورونده صلب در یک لایه الاستیک پرداخته شده است. الگوریتم استفاده شده در مثال کاربردی بیان شده برای شرایط اصطکاکی چسبندگی و لغزشی به خوبی همگرا گردید و همگرایی حل با گام گذاری بار خودکار و پیش گویی بار تماس مورد تحلیل قرار گرفت.