粘性弹性界面滑动的起始

当一个弹性体在另一个弹性体上滑动时，从静摩擦到动摩擦的转变现在已知是由界面破裂前沿的运动引起的。这些前沿可能是裂纹状或脉冲状的，后者涉及前沿尾迹中的重新附着。这些前沿如何以及为何发生，仍然是理论和实验研究的热点，因为它对摩擦学中的一系列问题具有广泛影响。在这项工作中，我们使用弹性晶格网络表示来研究这个问题；模拟了体相和界面键的变形，并且在界面键的情况下，响应于施加的远程位移动态地断裂和重新形成。我们发现，与经常引用的具有库仑型摩擦定律的刚体情景相反，观察到的破裂前沿类型与所施加边界条件的位置密切相关。根据滑动固体是被拉动、推动还是剪切——在刚体情况下都是等效的施加方式——可能会出现不同的界面破裂模式。我们量化了这些破裂模式，评估了导致其形成的界面应力，并研究了它们随后的传播动力学。从我们的结果中，滑动摩擦问题与II型断裂之间出现了强烈的类比，伴随的波速范围从慢速到瑞利波速。我们讨论了这些前沿如何介导界面运动，以及对从静摩擦到动摩擦的一般转变机制的影响。