单接触对的摩擦阻力非对称性研究

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M. Hirano[1]认为两个表面处于非公度接触情况下,摩擦系数有可能为零。其原理为:非公度接触时,接触对受到的力大小和方向随机,从而互相抵消,使得总的摩擦阻力为零,这个结论在纳米尺度被证实是正确的。但是,对于宏观尺度的有一定粗糙度的接触对表面,上述结论的有效性没有获得实验支持。本文研究发现接触力非对称性和粗糙度有关。随着表面粗糙度的增加,接触力的非对称性明显提高。单个接触力非对称性的产生,使得非共度表面的摩擦系数不会为零。本文还研究了不同加载速率对摩擦性能的影响,由于结构振动引起的stick-slip能直接引起接触阻力的降低,导致有效摩擦系数的骤减。
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