Exploring load, velocity, and surface disorder dependence of friction with one-dimensional and two-dimensional models
Notice bibliographique
Résumé
The effect of surface disorder, load, and velocity on friction between a single asperity contact and a model surface is explored with one-dimensional and two-dimensional Prandtl-Tomlinson (PT) models. We show that there are fundamental physical differences between the predictions of one-dimensional and two-dimensional models. The one-dimensional model estimates a monotonic increase in friction and energy dissipation with load, velocity, and surface disorder. However, a two-dimensional PT model, which is expected to approximate a tip-sample system more realistically, reveals a non-monotonic trend, i.e. friction is inert to surface disorder and roughness in wearless friction regime. The two-dimensional model discloses that the surface disorder starts to dominate the friction and energy dissipation when the tip and the sample interact predominantly deep into the repulsive regime. Our numerical calculations address that tracking the minimum energy path and the slip-stick motion are two competing effects that determine the load, velocity, and surface disorder dependence of friction. In the two-dimensional model, the single asperity can follow the minimum energy path in wearless regime; however, with increasing load and sliding velocity, the slip-stick movement dominates the dynamic motion and results in an increase in friction by impeding tracing the minimum energy path. Contrary to the two-dimensional model, when the one-dimensional PT model is employed, the single asperity cannot escape to the minimum energy minimum due to constraint motion and reveals only a trivial dependence of friction on load, velocity, and surface disorder. Our computational analyses clarify the physical differences between the predictions of the one-dimensional and two-dimensional models and open new avenues for disordered surfaces for low energy dissipation applications in wearless friction regime.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».