大规模随机粗糙摩擦接触的化学老化

已有研究表明，单微凸体接触中由化学反应引起的接触老化会对摩擦产生显著影响。然而，目前在宏观粗糙接触中典型的粗糙度如何影响化学诱导的摩擦接触老化尚属未知。在此，我们发展了一种方法，将化学老化的动力学蒙特卡洛模型与基于边界元法的粗糙表面接触力学模型相结合，以确定具有随机粗糙度的二氧化硅/二氧化硅接触中化学老化的量级。我们的多尺度模型预测，随机粗糙接触的化学老化对时间具有对数依赖关系。它还表明，随着载荷增加，摩擦老化从对施加载荷的线性依赖转变为非线性依赖。我们发现，表面粗糙度主要通过改变真实接触面积和局部接触压力来影响老化行为，而接触形貌的影响相对较小。我们的结果展示了如何将单微凸体接触的化学老化理解推广到宏观粗糙接触。