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微尺度摩擦行为静动转变机理研究

文献类型:学位论文

作者武鑫
答辩日期2024-05-17
文献子类硕士
授予单位中国科学院大学
授予地点北京
导师刘小明
关键词摩擦,原子级光滑界面,分子动力学,界面势能,接触尺寸 Friction, Atomic Level Smooth Interface,Molecular Dynamics, Interface Potential Energy,Contact Size
学位专业固体力学
其他题名Research on the Mechanism of Transition from Static to Dynamic Friction of Microscale Friction Behavior
英文摘要

微尺度摩擦行为广泛存在于各种重要工业器件与系统中,随着各类机电系统高集成化和微小型化的发展,摩擦对器件的影响越发不可忽视。在微尺度下,摩擦行为表现出对界面性质与接触尺寸的强依赖性,认识微尺度下静动摩擦转变对控制摩擦、减小能耗具有重要的意义。

在介绍了微尺度摩擦研究背景和分子动力学模拟方法后,本文详细讨论了界面物性对微观摩擦的影响:描述了块体静动转变的各种特征,观察到不同界面物性时静摩擦系数的非线性变化现象。通过单独分析界面粘性与界面刚度对摩擦的贡献,阐明了二者间的竞争机制,解释了静摩擦系数的非线性变化现象。

随后本文讨论了微尺度摩擦的尺寸效应,观察到临界静摩擦力随接触尺寸增加而饱和的现象,并通过接触层云图揭示了饱和现象的机理。

总的来说,本文使用分子动力学方法完整模拟了微尺度原子级光滑界面的摩擦过程,分别讨论了界面物性与接触尺寸对摩擦行为的影响。研究结论不局限于单一材料,对理解微观摩擦行为提供了可行思路与方法。

语种中文
源URL[http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/95101]  
专题力学研究所_非线性力学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
武鑫. 微尺度摩擦行为静动转变机理研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2024.

入库方式: OAI收割

来源:力学研究所

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