纳米尺度磨损中Reye理论的失效
材料科学
2023-02-22 v3
摘要
基于与延性断裂力学的类比，我们量化了黏着磨损过程中产生的碎屑颗粒尺寸。早期研究假设碎屑尺寸与微接触尺寸乘以结点剪切强度成正比，从而提出切向功与磨损碎屑体积之间的线性关系。然而，本研究揭示了偏离线性的现象。这些偏离可用断裂力学加以解释，并意味着产生碎屑所需的功少于原先假设。在此，我们假定剥离一个磨损颗粒所需的功由用于产生新断裂表面的表面能，以及裂纹周围给定宽度的断裂过程区内的塑性功组成。我们的理论模型经分子动力学模拟验证，揭示了碎屑体积（）与切向功（）之间的超线性标度关系：三维下 ，二维下 。本研究为估计黏着磨损过程释放的细颗粒尺寸统计分布提供了理论基础。
引用
@article{arxiv.2207.09561,
title = {Breakdown of Reye's theory in nanoscale wear},
author = {Joaquin Garcia-Suarez and Tobias Brink and Jean-François Molinari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.09561},
year = {2023}
}