作为跳跃现象的粘滑运动分析

本文分析了软弹性体块在光滑硬表面上受剪切作用时的粘滑运动，该剪切由以稳定速度移动的牵引器引起。摩擦应力由弹性体块的悬垂链与硬表面上的键合位点之间的键的生成-断裂产生。使用键群平衡模型估计了速度与摩擦应力之间的关系。当牵引速度低于临界值时发生粘滑运动。与将粘滑运动视为极限环的速率-状态摩擦模型不同，我们表明在粘滞阶段，滑动表面实际上粘附在硬表面上并保持静止，直到牵引器施加的剪切导致接触表面之间的所有键断裂。大部分键发生灾难性断裂，导致滑动表面滑动并达到显著高于牵引速度的速度。在滑动阶段，滑动摩擦由弱键的快速生成-断裂平衡。随着滑动速度降低，键发生老化，粘附应力增加。当键粘附应力超过牵引应力时，接触表面粘附在一起。我们使用键群平衡模型对粘滞和滑动两种状态进行了数学建模。我们使用Baumberger等人（2002）关于弹性明胶-凝胶块在玻璃表面上滑动的实验数据验证了该模型。