基于可压缩弹性光滑微观斜面的均质表面静摩擦理论

我们通过将接触均质表面建模为由规则排列的可压缩弹性光滑微观斜面组成，发展了一种静摩擦理论。静摩擦被视为将载荷推过这些具有共同倾角的光滑微观斜面时所产生的阻力。随着表面间法向力的增加，微观斜面会发生弹性压缩。因此，静摩擦系数并非常数，而是随法向力的增大而减小，因为此时载荷只需被推过更小的角度。然而，较大的法向力也会增加表面间的有效压缩面积，从而使压力分布在这个更大的有效压缩面积上。因此，法向力与共同角度之间的关系是非线性的。总体而言，静摩擦取决于法向力、表观接触面积、杨氏模量以及压缩效率比（有效压缩面积与表观接触面积之比）。使用聚四氟乙烯（teflon）进行的实验测量结果证实了该理论的预测。