减小负载后粗糙弹性固体接触的演化：记忆抹除与单调增加
软凝聚态物质
2026-05-25 v2
摘要
实际的接触面积在部分支配摩擦力的大小，但其在粗糙弹性界面上的时间演化仍不完全理解。在减小正常载荷下的聚苯甲基丙烯酸酯块之间接触的实验中，Dillavou 和 Rubinstein 表明，实际的接触面积在卸载后显示出减小阶段和长期记忆卸载前的接触状态。然而，尚不清楚哪些建模成分是必要的来再现这些两个特征。本文我们使用分数弹性粗糙接触模型来研究这些效应。通过调整现有的接触理论和数值仿真方法以适应分数弹性性，这会导致宽广的松弛谱，我们再现了在恒定载荷下的对数老化，但显示卸载后接触状态的记忆被抹消。事实上，即使在短时间尺度上，接触面积也表现为好像一直经历了减小的载荷，与标准线性弹性体的响应形成鲜明对比。此外，我们的结果中没有显示卸载后接触面积减小的阶段：我们最终证明了这一点适用于所有线性弹性模型——尽管它们捕捉了对数老化——导致结论需要额外的局部内部变量来解释卸载后接触记忆和接触面积减小。
引用
@article{arxiv.2511.19402,
title = {Evolution of the contact between rough viscoelastic solids after decreasing loads: memory erasure and monotonic increase},
author = {Zichen Li and Renald Brenner and Lucas Frérot},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.19402},
year = {2026}
}