5.4.1 一様圧力
このような場合、接触圧力分布は単純にP=P
mである。
半径aの円形部分に作用している一様圧力の場合、次の式を得る。
接触円内のある点(r,θ)での表面の変位は5.3.3c式の関数P(r,θ)がP
mとなることで与えられ、以下の式を得る。
ここでの積分は完全な第二種楕円積分である。そして、この解は最も単純な場合を除いて扱いにくいものである。
例えば、中心点r=0で接触している圧子の真下の場合、本来の試料表面について計測される垂直変位は次の式で得る。
接触円の端、つまりr=aでは次の式になる。
接触円の外側では、垂直変位は楕円積分を用いて計算することが出来る。この解答はこの本の範囲を超えてしまっているが、式の形を示すと次のようになる。
試料表面の半径方向や輪っか状の応力は次のようになる。
接触円の外側では、楕円積分の使用が再び必要となる。
これらの応力は5.4.1e式と導関数の式5.3.2式から計算される。