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基于非连续能量耗散的滑动摩擦系数计算模型

龚中良 黄平

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基于非连续能量耗散的滑动摩擦系数计算模型

龚中良, 黄平

A calculating model of sliding friction coefficient based on non-continuous energy dissipation

Huang Ping, Gong Zhong-Liang
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  • 分析了界面摩擦状态下能量非连续耗散过程,建立了简化条件下晶体材料界面摩擦滑动摩擦系数计算模型.结果表明:在弹性接触状态下,滑动摩擦系数与载荷及实际接触面积无关,当实际接触面积接近名义接触面积时,滑动摩擦系数随载荷增加而减小.在缓慢滑动时,滑动摩擦系数随滑动速度的增高而缓慢增大,相对滑动速度愈高,滑动摩擦系数增大趋势愈显著.滑动摩擦系数随晶格常数的增加而降低,而当晶格常数较大时,其变化对滑动摩擦系数影响较小.同时,滑动摩擦系数随原子的可能温升增加而增大.研究结论对工程应用及相关的理论研究具有一定的参考意义.
    A sliding friction coefficient calculation model was established based on analysis of non-continuous diffusion of energy during the interfacial friction. The results indicated that the sliding friction coefficient is not related with the load and the actual contact area under elastic contact. However, when the actual contact area is close to the nominal contact area, the sliding friction coefficient will increase along with the reducing load. When sliding is slow, the friction coefficient rises slowly with the increase of the sliding velocity, and the influence is more remarkable when the sliding speed is higher. Furthermore, the larger the atomic lattice, the smaller the sliding friction coefficient is. The sliding friction coefficient increases with the rising of the atomic temperature. These results will be used to engineering application and theoretical research.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50875087)和清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金(批准号:SKLTKF08B04)资助的课题.
    [1]

    Majcherczak D, Dufrenoy P, Berthier Y 2007 Tribol. Int. 40 834

    [2]

    Robbins M O, Krim J 1998 MRS Bulletin 23 23

    [3]

    Yoshitsugu K 2000 Proceedings of the International Tribology Conference (Volume 1) Nagasaki, Japan, 2000 p3

    [4]

    Xie Y B 2001 Tribology 21 161 (in Chinese) [谢友柏 2001 摩擦学学报 21 161]

    [5]

    Buldum A, Leitner D M, Ciraci S 1999 Phys. Rev. B 59 16042

    [6]

    Ciraci S, Buldum A 2003 Wear 254 911

    [7]

    Zhang X J, Meng Y G, Wen S Z 2004 Acta Phys. Sin. 53 728 (in Chinese) [张向军、 孟永钢、 温诗铸 2004 53 728]

    [8]

    Xu Z M, Huang P 2006 J. South China Univ. Tech. 34 62 (in Chinese) [许中明、 黄 平 2006 华南理工大学学报(自然科学版) 34 62]

    [9]

    Xu Z M, Huang P 2006 Tribology 26 159 (in Chinese) [许中明、黄 平 2006 摩擦学学报 26 159]

    [10]

    Bai H B, Zhang P L, Huang X Q 2001 Mechanical Sci. Tech. 20 346 (in Chinese) [白鸿柏、张培林、黄协清 2001 机械科学与技术 20 346]

    [11]

    Tomlinson GA 1929 Phil. Mag. Ser. 7 905

    [12]

    Xu Z M, Huang P 2006 Acta Phys. Sin. 55 2427 (in Chinese) [许中明、黄 平 2006 55 2427]

    [13]

    Lin M M, Duan W S, Chen J M 2010 Chin. Phys. B 19 026201

    [14]

    Gong Z L, Huang P 2008 Acta Phys. Sin. 57 2352 (in Chinese) [龚中良、 黄 平 2008 57 2352]

    [15]

    Ding L Y, Gong Z L, Huang P 2009 Acta Phys. Sin. 58 8522 (in Chinese) [丁凌云、 龚中良、 黄 平 2006 58 8522]

    [16]

    Yang F J 2001 The Atomic Physics (Beijing: High Education Press)(in Chinese) [杨福家 2001 原子物理学 (北京:高等教育出版社)]

    [17]

    Gong Z L, Ding L Y, Huang P 2008 Tribology 28 322 (in Chinese) [龚中良、 丁凌云、 黄 平 2008 摩擦学学报 28 322]

    [18]

    Majcherczak D, Dufrenoy P, Berthier Y 2007 Tribol. Int. 40 834

    [19]

    Gong Z L, Huang P 2008 J. South China Univ. Tech. 36 10 (in Chinese) [龚中良、 黄 平 2008 华南理工大学学报 (自然科学版) 36 10]

  • [1]

    Majcherczak D, Dufrenoy P, Berthier Y 2007 Tribol. Int. 40 834

    [2]

    Robbins M O, Krim J 1998 MRS Bulletin 23 23

    [3]

    Yoshitsugu K 2000 Proceedings of the International Tribology Conference (Volume 1) Nagasaki, Japan, 2000 p3

    [4]

    Xie Y B 2001 Tribology 21 161 (in Chinese) [谢友柏 2001 摩擦学学报 21 161]

    [5]

    Buldum A, Leitner D M, Ciraci S 1999 Phys. Rev. B 59 16042

    [6]

    Ciraci S, Buldum A 2003 Wear 254 911

    [7]

    Zhang X J, Meng Y G, Wen S Z 2004 Acta Phys. Sin. 53 728 (in Chinese) [张向军、 孟永钢、 温诗铸 2004 53 728]

    [8]

    Xu Z M, Huang P 2006 J. South China Univ. Tech. 34 62 (in Chinese) [许中明、 黄 平 2006 华南理工大学学报(自然科学版) 34 62]

    [9]

    Xu Z M, Huang P 2006 Tribology 26 159 (in Chinese) [许中明、黄 平 2006 摩擦学学报 26 159]

    [10]

    Bai H B, Zhang P L, Huang X Q 2001 Mechanical Sci. Tech. 20 346 (in Chinese) [白鸿柏、张培林、黄协清 2001 机械科学与技术 20 346]

    [11]

    Tomlinson GA 1929 Phil. Mag. Ser. 7 905

    [12]

    Xu Z M, Huang P 2006 Acta Phys. Sin. 55 2427 (in Chinese) [许中明、黄 平 2006 55 2427]

    [13]

    Lin M M, Duan W S, Chen J M 2010 Chin. Phys. B 19 026201

    [14]

    Gong Z L, Huang P 2008 Acta Phys. Sin. 57 2352 (in Chinese) [龚中良、 黄 平 2008 57 2352]

    [15]

    Ding L Y, Gong Z L, Huang P 2009 Acta Phys. Sin. 58 8522 (in Chinese) [丁凌云、 龚中良、 黄 平 2006 58 8522]

    [16]

    Yang F J 2001 The Atomic Physics (Beijing: High Education Press)(in Chinese) [杨福家 2001 原子物理学 (北京:高等教育出版社)]

    [17]

    Gong Z L, Ding L Y, Huang P 2008 Tribology 28 322 (in Chinese) [龚中良、 丁凌云、 黄 平 2008 摩擦学学报 28 322]

    [18]

    Majcherczak D, Dufrenoy P, Berthier Y 2007 Tribol. Int. 40 834

    [19]

    Gong Z L, Huang P 2008 J. South China Univ. Tech. 36 10 (in Chinese) [龚中良、 黄 平 2008 华南理工大学学报 (自然科学版) 36 10]

  • [1] 崔子纯, 杨莫涵, 阮晓鹏, 范晓丽, 周峰, 刘维民. 高通量计算二维材料界面摩擦.  , 2023, 72(2): 026801. doi: 10.7498/aps.72.20221676
    [2] 曹佳慧, 刘艳艳, 艾保全, 黄仁忠, 高天附. 空间非均匀摩擦棘轮的输运性能.  , 2021, 70(23): 230201. doi: 10.7498/aps.70.20210802
    [3] 陆海林, 段芳莉. 硅基材料界面石墨烯片层运动行为及其摩擦特性.  , 2021, 70(14): 143101. doi: 10.7498/aps.70.20210088
    [4] 王延庆, 李佳豪, 彭勇, 赵又红, 白利春. 界面电流介入时石墨烯的载流摩擦行为.  , 2021, 70(20): 206802. doi: 10.7498/aps.70.20210892
    [5] 潘登, 刘长鑫, 张泽洋, 高玉金, 郝秀红. 速度对聚四氟乙烯摩擦系数影响的分子动力学模拟.  , 2019, 68(17): 176801. doi: 10.7498/aps.68.20190495
    [6] 王世伟, 朱朋哲, 李瑞. 界面羟基对碳纳米管摩擦行为和能量耗散的影响.  , 2018, 67(7): 076101. doi: 10.7498/aps.67.20180311
    [7] 李绿洲, 蒋继乐, 卫荣汉, 李俊鹏, 田煜, 丁建宁. 涂覆聚甲基丙酸甲酯的磁性膜外磁场作用下的往复滑动摩擦行为研究.  , 2016, 65(1): 018103. doi: 10.7498/aps.65.018103
    [8] 韩燕龙, 贾富国, 唐玉荣, 刘扬, 张强. 颗粒滚动摩擦系数对堆积特性的影响.  , 2014, 63(17): 174501. doi: 10.7498/aps.63.174501
    [9] 韩红, 姜泽辉, 李翛然, 吕晶, 张睿, 任杰骥. 器壁滑动摩擦力对受振颗粒体系中冲击力倍周期分岔过程的影响.  , 2013, 62(11): 114501. doi: 10.7498/aps.62.114501
    [10] 王亚珍, 黄平. 纳米级随机粗糙表面微观滑动摩擦力的计算研究.  , 2013, 62(10): 106801. doi: 10.7498/aps.62.106801
    [11] 韩亮, 宁涛, 刘德连, 何亮. 氩离子轰击对四面体非晶碳膜内应力和摩擦系数影响的研究.  , 2012, 61(17): 176801. doi: 10.7498/aps.61.176801
    [12] 王亚珍, 黄平, 龚中良. 热激发效应对界面摩擦的影响.  , 2012, 61(6): 063203. doi: 10.7498/aps.61.063203
    [13] 韩亮, 陈仙, 杨立, 王炎武, 王晓艳, 赵玉清. 高能氮离子轰击对四面体非晶碳膜的表面改性和摩擦系数影响的研究.  , 2011, 60(6): 066804. doi: 10.7498/aps.60.066804
    [14] 王亚珍, 黄平, 龚中良. 温度对微界面摩擦影响的研究.  , 2010, 59(8): 5635-5640. doi: 10.7498/aps.59.5635
    [15] 丁凌云, 龚中良, 黄平. 声子摩擦能量耗散机理研究.  , 2009, 58(12): 8522-8528. doi: 10.7498/aps.58.8522
    [16] 丁凌云, 龚中良, 黄 平. 基于耦合振子模型的摩擦力计算研究.  , 2008, 57(10): 6500-6506. doi: 10.7498/aps.57.6500
    [17] 龚中良, 黄 平. 界面摩擦过程非连续能量耗散机理研究.  , 2008, 57(4): 2358-2362. doi: 10.7498/aps.57.2358
    [18] 许中明, 黄 平. 摩擦微观能量耗散机理的复合振子模型研究.  , 2006, 55(5): 2427-2432. doi: 10.7498/aps.55.2427
    [19] 杜学能, 胡 林, 孔维姝, 王伟明, 吴 宇. 颗粒物质内部滑动摩擦力的非线性振动现象.  , 2006, 55(12): 6488-6493. doi: 10.7498/aps.55.6488
    [20] 崔玉亭, 朱亚波, 廖克俊, 王万录. Ni2MnGa单晶马氏体相变过程摩擦耗能的热动力学计算.  , 2004, 53(3): 861-866. doi: 10.7498/aps.53.861
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-16
  • 修回日期:  2010-05-23
  • 刊出日期:  2011-01-05

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