滚动接触的二维 FrBD 摩擦模型:对线性粘弹性的扩展
应用物理
2026-04-30 v9 数值分析
数值分析
摘要
本文将分布式滚动接触 FrBD 框架扩展至线性粘弹性,以考虑经典的导数型广义马尔斯(Generalised Maxwell)和凯文-沃伊特(Kelvin-Voigt) rheological 表征的弹毛元素。通过这种建模方法,弹毛的动力学、产生的摩擦力以及内部变形状态由一组2(n+1)个双曲型偏微分方程(PDEs)描述,能够捕捉源于粘弹性行为的复杂松弛现象。通过合理指定运输速度和刚性相对速度的解析表达式,引入三种不同复杂度的分布式公式,以account for不同水平的自转激励。对于线性变体,严格分析了其良好可解性和被动性,表明这些性质对任何物理上有意义的参数化都成立。数值实验补充了理论结果,通过说明稳态特征和瞬态松弛效应,展示了本文所述方法的实际应用。本文的研究成果在很大程度上推进了FrBD范式,使其能够统一且系统地处理线性粘弹性。
引用
@article{arxiv.2601.13818,
title = {Two-dimensional FrBD friction models for rolling contact: extension to linear viscoelasticity},
author = {Luigi Romano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.13818},
year = {2026}
}
备注
35 pages, 10 figures