摩擦界面上快速与慢速破裂前缘的速度

干摩擦界面上从粘滞到滑移的过渡通过两个接触表面之间连接的断裂发生。通常，连接通过块体的相互作用导致破裂前缘从较弱和/或高应力区域传播，其连接首先断裂。实验发现了从速度正比于外部加载速率的准静态前缘，到远小于瑞利波速的前缘，以及传播于瑞利波速附近的前缘，再到快于剪切波速的前缘等一系列破裂前缘。这些前缘背后的机制及其选择仍未被完全理解。在此，我们在一个弹性2D弹簧-块模型中进行模拟，其中每个界面块与基底之间的摩擦相互作用由显式建模的一组连接产生。我们发现，先前针对慢速前缘报道的材料滑移速度与前缘速度之间的比例关系，实际上在我们观察到的全部前缘速度范围内成立。我们重访模型中慢滑的机制，并证明快速滑移和快速前缘具有不同的惯性起源。我们强调了即使在中均匀界面中前缘速度的长瞬态，并研究了局部剪切与正应力比以及局部强度如何参与前缘类型和前缘速度的选择。最后，我们引入了一种实验可获取的块滑移历史集成度量——基尼系数，并证明在模型中它是界面历史依赖的局部静摩擦系数的良好预测器。这些结果将有助于建立基于物理的各种前缘类型的分类，并识别涉及其传播速度选择的重要机制。