声子摩擦能量耗散机理研究

作     者：丁凌云 龚中良 黄平 Ding Ling-Yun;Gong Zhong-Liang;Huang Ping

作者机构：华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2009年第58卷第12期

页      面：8522-8528页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:50675068 50875087) 中国博士后科学基金(批准号:20070410819)资助的课题 

主　　题：界面摩擦 黏滑 声子 温升 

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.