速度驱动摩擦滑动:粗化与稳态脉冲列
软凝聚态物质
2023-08-25 v1 材料科学
斑图形成与孤子
地球物理
摘要
摩擦滑动是一种本质复杂的现象,源于驱动力、弹-摩擦失稳、界面非线性和耗散、材料惯性与体几何之间的相互作用。我们表明,在摩擦界面呈速率弱化区间内的均匀率-态依赖摩擦系统,在以规定边界速度(而非规定应力)驱动时,普遍承载自愈合滑移脉冲,这是一种尚未被充分理解的滑动模式。进而表明,此类速度驱动摩擦系统展现出在滑动方向上以系统长度为饱和尺度的粗化动力学,且与系统高度无关,从而导致稳定传播的脉冲列。后者可视为一种传播相分离态,其中滑移与粘滞表征两相。尽管脉冲列的周期性受系统长度粗化限制,单脉冲宽度、特征滑移速度与传播速度展现出丰富性质,这些性质通过理论与大量数值计算被全面理解。最后,我们表明对于足够小的系统高度,脉冲列伴随周期性弹-摩擦失稳。
引用
@article{arxiv.2104.13110,
title = {Velocity-driven frictional sliding: Coarsening and steady-state pulse trains},
author = {Thibault Roch and Efim A. Brener and Jean-Francois Molinari and Eran Bouchbinder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.13110},
year = {2023}
}
备注
18 page, 9 figures (including appendices)