IMPACT ANALYSIS OF LATTICES WITH CLEAN SURFACES

Résumé
L'étude porte sur l'effet d'impact normal sur deux réseaux cristallins identiques. On suppose que le réseau cristallin qui produit l'impact avance à une vitesse initiale uniforme, frappant un réseau cristallin qui au début est sans mouvement. En l'absence de toutes impuretés de surface, des forces de traction de longue portée produisent entre les deux surfaces un effet d'adhésion des deux réseaux cristallins, et il est montré qu'il attire le réseau cristallin, qui au début est sans mouvement, vers le réseau cristallin qui frappe avec des vitesses de particule de surface bien plus grandes que la vitesse de l'impact. Avec la venue de la région compressive de l'impact, le réseau cristallin frappé invertit sa direction et oscille autour de la velocité attendue selon la théorie classique du mouvement continu. Dans les deux régions-temps on obtient des solutions analytiques d'asymptote de forme simple pour décrire le mouvement de surface. Nous illustrons des solutions particulières pour l'interaction Morse entre les surfaces d'impact.

Abstract
A study is made of normal impact of two identical lattices. The incoming lattice is assumed to move with uniform initial speed, impacting an initially motionless lattice. In the absence of any surface impurities, long range tensile forces between the surfaces result in adhesion of the two lattices, and it is shown that they draw the initially motionless lattice toward the impacting lattice, with surface particle velocities of much greater magnitude than impact speed. With the subsequent advent of compressive region of impact, the impacted lattice reverses its motion and oscillates about the velocity predicted by classical continuum theory. In both time regions, asymptotic analytical solutions of a simple form are obtained to describe surface motion. Specific solutions are illustrated for Morse interaction between impact surfaces.