ارایه یک رهیافت محاسباتی جدید به منظور تحلیل تماس بین یک نانو فرورونده کروی با رویه یک نیم فضای ویسکوالاستیک

مسایل مقدار مرزی در برگیرنده تماس یکی از با اهمیت ترین مسایل در صنایع وابسته به مهندسی مکانیک جامدات، سازه و همچنین در کاربردهای علوم فضایی و نظامی، علوم پزشکی، بیوسیستم و محیط زیست می باشند. در این مقاله، فرآیند حل محاسباتی جدیدی به منظور فرمول بندی و تحلیل مسایل نانو فروروی تماسی (contact nanoindentation) بین یک فرورونده کروی صلب با رویه یک نیم فضای ویسکوالاستیک با هر هندسه دلخواه در شرایط بدون اصطکاک ارایه می شود. استخراج روابط بین توزیع فشار تماسی، نیروی عامل بر فرورونده و میزان نفوذ در لایه ویسکوالاستیک خواسته اصلی این مطالعه می باشد. مساله نانو فروروی ویسکوالاستیک با بکارگیری یک فرمول بندی مناسب در معادلات متشکله و استفاده از روش محاسباتی وارون سازی ماتریسی (matrix inversion method) با ارضای دقیق شرایط مرزی حل شده است. مقایسه نتایج عددی با حل تحلیلی فرآیند بارگذاری و باربرداری برای نانو فرورونده های کروی، دقت رهیافت حل محاسباتی را نشان می دهد.