Title

DEFORMATION OF A SINGLE ASPERITY BY A RIGID FLAT PLATE: A MOLECULAR DYNAMICS STUDY

DEFORMAÇÃO DE ASPEREZA POR UM PLANO RÍGIDO: UM ESTUDO POR DE DINÂMICA MOLECULAR

Authorship

Cuppari, Marcio Gustavo Di Vernieri; Souza, Roberto Martins de; Sinatora, Amilton; Marques, Debora

Cuppari, Marcio Gustavo Di Vernieri

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Souza, Roberto Martins de

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Sinatora, Amilton

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Marques, Debora

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DOI

10.5151/5463-5463-17232

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Abstract

Contact mechanics is a subject with a wide spectrum of applications and is central to the study of tribology. In the present work the problem of a single metallic asperity brought into contact with a flat rigid plane was studied using molecular dynamics (MD). The molecular dynamics calculations were performed using the LAMMPS code with interatomic potentials described by the embedded atom method (EAM). The asperity was deformed by the rigid plane at a constant speed of 1m/s. The normal force acting on the rigid plane, energy, temperature and contact radius were monitored to study the atomic mechanisms involved in the deformation process. The results indicated a significant hysteretic behavior for the formation and fracture of the junction.

A mecânica do contato é um tópico com um espectro amplo de aplicaçoes e é um tema central na tribologia. O presente trabalho trata da deformação de uma aspereza metálica por um plano rígido por meio de simulações de dinâmica molecular (MD). As simulações de dinâmica molecular foram realizadas por meio do código LAMMPS e as interações atômicas de acordo com o "embedded atom method" (EAM). A aspereza foi deformada pelo plano rígido a uma taxa de 1 m/s. A força normal que age sobre o plano rígido, energia, temperatura e raio de contato foram monitoradas durante a simulação com o objetivo de estudar os mecanismos atômicos envolvidos no processo de deformação. Os resultados indicaram que o processo de formação e fratura da junção apresenta comportamento histerético pronunciado.

Keywords

Tribology; Simulation; Molecular dynamics.

Tribologia; Simulação; Dinâmica molecular.