龚中良
,
周成博
,
彭远征
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.09.007
目的：研究界面摩擦过程中,原子间的相互作用关系及规律。方法基于Lennard-Jones( L-J)势理论,建立界面摩擦黏滑行为的非线弹性振子模型,并以α-Fe晶体为例进行仿真分析。结果在假设条件下,质块振动主振频率约为16 Hz；运动端宏观速度v=1×10-3 m/s是主振幅值增大的临界值；刚度系数k和阻尼系数c分别在1.0~100 N/m,1.0×10-4~1.0×10-1 N/(m/s)范围内变化时,粘滑频率和主振频率分别随二者的增大而提高；摩擦界面真实接触面积S在1.0×10-18~1.0×10-14 m2内变化时,增大摩擦界面间的法向压力将导致黏滑强度增大。仿真计算表明：摩擦界面单个原子受到的激励力与原子间作用势及晶格常数有关,质块的黏滑行为与激励力、相对滑动速度、质块质量、系统刚度系数、系统阻尼系数及真实接触面积等内外因素有关。结论相对滑动速度或真实接触面积增大时,黏滑强度增强；质块质量、系统刚度系数、系统阻尼系数增大时,黏滑强度减弱。系统刚度系数、系统阻尼系数增大时,黏滑频率增大；质块质量增大时,黏滑频率减小；相对滑动速度、真实接触面积对黏滑频率的影响不显著。
关键词:
L-J势
,
非线弹性振子
,
阻尼
,
刚度
,
黏滑
,
界面摩擦
