滑动粗糙表面动力学的直接数值模拟
经典物理
2013-10-22 v1
摘要
两个粗糙表面在弱接触压力下因摩擦产生的噪声通常称为粗糙度噪声。产生该噪声的潜在振动源于表面微凸体之间大量瞬时冲击（微秒量级）。利用经典力学对该问题进行数值模拟需要在空间和时间上进行精细离散化，这正是有限元方法耗费大量 CPU 时间的原因。在本研究中，我们提出了一种替代数值方法，该方法基于振动的截断模态分解、中心差分积分格式以及两种接触算法：惩罚算法和拉格朗日乘子算法。该方法不仅复现了实验发现的振动水平与粗糙度及滑动速度之间的经验定律，还提供了实验无法获取的局部事件统计特性。CPU 时间通常可减少一个数量级。
引用
@article{arxiv.1310.5252,
title = {Direct numerical simulation of the dynamics of sliding rough surfaces},
author = {Viet Hung Dang and Joël Perret-Liaudet and Julien Scheibert and Alain Le Bot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.5252},
year = {2013}
}
备注
16 pages, 16 figures, accepted version