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声子摩擦能量耗散机理研究

丁凌云 龚中良 黄平

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声子摩擦能量耗散机理研究

丁凌云, 龚中良, 黄平

Energy dissipation mechanism of phononic friction

Ding Ling-Yun, Gong Zhong-Liang, Huang Ping
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-12-26
  • 修回日期:  2009-04-10
  • 刊出日期:  2009-06-05

声子摩擦能量耗散机理研究

  • 1. 华南理工大学机械与汽车工程学院,广州 510640
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50675068,50875087)和中国博士后科学基金(批准号:20070410819)资助的课题.

摘要: 以界面摩擦为研究对象,分析了黏滑过程中的能量积累和耗散问题.基于晶格热动力学理论,通过分析界面原子在周期性势场中跳跃前后的势能差,推导了界面原子温升公式.理论表明,界面温升与摩擦系统的接触状态和材料特性有关,界面交互势能是其中影响较大的因素之一.在滑动阶段初期,由于界面原子处于非热平衡状态,晶格的热振动将通过激发出新声子而耗散能量,从而使得非热平衡向平衡状态转变.通过引入量子力学和热力学理论,分析了界面摩擦能量的耗散规律.结果表明,当声子振动频率较大时,黏着阶段存储于界面振子上的弹性势能在滑动阶段就很快完全耗散,耗散时间远小于滑动阶段的时间.

English Abstract

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