Modeling the rolling of a rigid cylinder on the soil surface

Abstract

The 2D contact problem for a rigid cylinder rolling on a thin viscoelastic layer bonded to a rigid half-plane is considered. The Kelvin model is used to describe the viscoelastic properties of the soil layer. The method to calculate the normal and shear stresses within the contact area is presented. The contact stress distributions and the dependence of the traction coefficient on the relative slip are studied for various values of the coefficient of sliding friction and the layer viscosity parameters. Розглянуто двовимірну контактну задачу для жорсткого циліндра, що котиться на тонкому в’язкопружному шарі, скріпленому з жорсткою півплощиною. Для опису в’язкопружних властивостей шару ґрунту використовується модель Кельвіна. Представлено метод розрахунку нормального та зсувного напружень у зоні контакту. Досліджено розподіл контактних напружень та залежність коефіцієнта зчеплення від відносного ковзання для різних значень коефіцієнта тертя ковзання та параметрів в’язкості шару.