考虑速度、温度和法向力依赖性的弹性体摩擦广义主曲线方法
材料科学
2016-04-13 v1 软凝聚态物质
摘要
在弹性体与刚性基底的滑动接触中，摩擦系数可能依赖于大量系统与载荷参数，包括法向力、滑动速度、接触体形状、表面粗糙度等。先前有论证认为接触构型通过压痕深度而非法向力更直接地确定，因此压痕深度可被视为摩擦的“鲁棒控制参数”之一。简单形状与分形表面的摩擦模型均表明，弹性体的摩擦系数通常应为滑动速度、表面梯度、弛豫时间和微接触尺寸的无量纲组合的函数。弛豫时间仅依赖于温度和表面斜率，而微接触尺寸主要依赖于压痕深度。基于摩擦定律的这一一般结构，我们提出了一种弹性体摩擦的广义主曲线方法，其中考虑了显著的控制参数——压痕深度（或法向力）。不同于通过对不同温度的“摩擦-速度对数”依赖关系进行水平平移来生成经典主曲线，在不同压痕深度的情况下需要进行水平和垂直两个方向的平移。我们通过实验研究了不同压痕深度和温度下弹性体摩擦系数随滑动速度的变化，并根据该假设生成了主曲线。
引用
@article{arxiv.1604.03407,
title = {Generalized master curve procedure for elastomer friction taking into account dependencies on velocity, temperature and normal force},
author = {Valentin L. Popov and Lars Voll and Stephan Kusche and Qiang Li and Svetlana V. Rozhkova},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.03407},
year = {2016}
}