Interfacial structure and boundary lubrication of a dicationic ionic liquid
我们报告的正常的表面力和摩擦力的测量两个云母表面之间的纳米膜的双阳离子离子液体使用表面力天平。双阳离子离子液体1，10-双（3-甲基咪唑）癸烷二- [双（三氟甲基磺酰基）]酰亚胺形成纳米限制的层状结构，通过振荡结构力揭示。在不同的膜厚度进行摩擦测量显示量化的摩擦，即摩擦层被挤出和摩擦系数取决于表面之间的液体层的数量的不连续性。摩擦痕迹的细节表明液体状的薄膜，令人惊讶的是，随着水含量的增加，摩擦力降低，我们讨论了这些观察的可能机制。后一种特性在离子液体润滑剂不能与潮湿环境绝缘的应用中可能是有用的。这篇文章是为了纪念雅各布·N。Israelachvili
2019-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Molecular Origin of Limiting Shear Stress of Elastohydrodynamic Lubrication Oil Film Studied by Molecular Dynamics
采用全原子分子动力学模拟研究了压力对弹流润滑油膜流动的影响。正己烷的流体分子在0.1- 8.0 GPa的恒定法向力作用下被限制在两块固体板之间。通过对固体板施加相对滑动运动来进行牵引模拟。在0.5- 2.0GPa附近观察到牵引行为的转变，这对应于实验观察到的粘弹性区域到塑性弹性区域。这种相变与抑制分子运动中的波动有关。
2017-03-28 cond-mat.soft
Recent progress in cartilage lubrication
本报告探讨关节软骨摩擦行为与细胞力学环境的关联，综述关节润滑机制（重点为边界润滑），介绍基于水合润滑的滑膜关节分子组分协同低摩擦理论，及天然和仿生润滑剂的最新进展，为骨关节炎相关软骨问题的干预提供参考。
2023-11-05 cond-mat.soft physics.med-ph
On the origin of sliding friction: Role of lattice trapping
利用分子动力学，我们研究了当弹性板（块）在具有${\rm sin} (q_0 x)$表面高度轮廓的刚性基底上滑动时，摩擦力对滑动速度的依赖性。摩擦力几乎是速度无关的，由于声子发射在关闭和开放的裂纹尖端，在那里快速的原子管理单元在滑动过程中发生的事件。快速事件的结果从晶格捕获和密切相关的速度间隙和滞后效应中观察到的裂纹在固体中的扩展模型研究。这表明摩擦力主要由接触区域边缘处发生的过程控制，这通过计算证实，该计算表明摩擦力与法向力无关。当滑动速度接近固体横向声速时，摩擦力急剧增加，正如裂纹理论所预期的那样。
2020-02-20 cond-mat.soft
Transition from contact to hydrodynamic lubrication over rough surfaces
Aix Marseille University（艾克斯-马赛大学）；CNRS, IUSTI UMR 7343（法国国家科学研究中心，IUSTI联合研究实验室）；Université Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学）；CNRS, INPHYNI UMR 7010（法国国家科学研究中心，INPHYNI联合研究实验室）
本文基于平均场框架，构建了弹性接触润滑的最小模型，分析了摩擦过渡行为，并提出多维参数空间下的Stribeck曲线扩展。
2026-07-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Sliding friction between an elastomer network and a grafted polymer layer: the role of cooperative effects
研究了低滑动速度下聚合物链末端接枝的平面固体表面与交联弹性体之间的摩擦。接枝链在滑动弹性体中的渗透作用早期被认为是一种与速度弱相关的拔出力。最近的实验表明，在高接枝密度下接枝链之间的相互作用通过接枝链改变摩擦力。我们在这里开发了一个简单的模型，考虑到这些相互作用，并给出了一个极限接枝密度，超过该密度，摩擦不再随着接枝密度增加，与实验数据吻合良好
2004-10-14 cond-mat.soft
Sliding Friction at a Rubber/Brush Interface
本文研究了聚二甲基硅氧烷（PDMS）橡胶网络在PDMS链末端栓系的基底上低速滑动时的摩擦。因此，我们清楚地证明了渗透到网络中的链端的拔出机制对摩擦的贡献。系统地研究了摩擦应力的速度依赖性及其随接枝密度和分子量的变化规律。这使我们能够半定量地确认在网络/刷接口的滑移模型中提出的接枝链的臂收缩松弛的图片。
2003-11-28 cond-mat.soft
Sliding Friction of Hard Sliders on Rubber: Theory and Experiment
本研究通过实验与理论结合，探究刚性滑块在橡胶上的滑动摩擦，发现润滑下摩擦源于粘弹性耗散，干燥时粘附主导，并估算出与速度对数线性相关的界面剪切应力。
2025-05-25 cond-mat.soft
State, rate and temperature-dependent sliding friction of elastomers
本文对低速（<= 200 μ m·s^{-1}）下粗糙弹性体与粗糙硬玻璃之间多接触界面的非稳态摩擦特性进行了实验研究。这些系统，其中的变形对摩擦的贡献是可以忽略不计的，表现出一种现象，这是类似于观察到的非弹性体材料在相同的多接触配置，并定量描述的状态和速率相关的摩擦定律。这允许明确确定的两个贡献的粘附摩擦混合在稳定的滑动：界面剪切应力，出现热激活的形成和断裂的分子键，和真正的接触面积的演变通过粘弹性蠕变的承载凸体。
2000-05-31 cond-mat.soft
Velocity dependence of friction of confined polymers
我们提出了分子动力学摩擦计算的分子长度为20至1400个碳原子的受限烃固体。考虑两种情况：（a）聚合物对硬基板滑动，和（b）聚合物上的聚合物滑动。我们讨论了这两种情况下的摩擦剪应力的速度依赖性。在我们的模拟中，聚合物薄膜非常薄（约为100微米）。3nm），并且固体壁在离聚合物板短距离处连接到恒温器。在这些情况下，我们发现摩擦热效应并不重要，并且聚合物膜中的有效温度总是接近恒温器温度。在第一种设置（a）中，对于分子长度为60至1400个碳原子的烃，剪切应力几乎与分子长度无关，但对于最短的烃C20H42，摩擦剪切应力较低。在所有情况下，摩擦剪应力随滑动速度单调增加。对于聚合物在聚合物上滑动[情况（b）]，摩擦大得多，并且速度依赖性更复杂。对于分子长度为60至140个碳原子的烃，润滑剂单层的数量随着滑动速度的增加（从6层到7层）而（突然）增加，导致摩擦力的降低。分层过渡前后，摩擦剪应力与滑动速度的对数近似成正比。对于最长的碳氢化合物（1400个碳原子）的摩擦没有表现出依赖于滑动速度，和最短的碳氢化合物（20个碳原子）的摩擦剪切应力增加与滑动速度几乎线性。
2009-11-18 cond-mat.soft
Memory effects in friction: the role of sliding heterogeneities
我们报告的记忆效应涉及硅橡胶和球形玻璃探针之间的接触界面的瞬态摩擦响应时，它是由驱动运动的方向或速度步骤的变化扰动。从测量的界面处的位移场，我们表明，所观察到的记忆效应可以占的非均匀分布的接触界面内的滑动速度。由于这些记忆效应，摩擦力可能不再相对于滑动轨迹对准。此外，粘滑运动与一个纯粹的几何起源也得到了证明。这些意见充分占摩擦模型，考虑到接触区域内的非均匀位移。当摩擦应力的速度依赖性被纳入该模型中时，由速度阶跃引起的瞬态状态也被充分描述。模型和实验之间的良好协议概述了空间非均匀性的记忆效应中涉及的软物质摩擦的作用。
2021-11-26 cond-mat.soft
Granular packings with sliding, rolling and twisting friction
直觉告诉我们，由于摩擦和其他耗散相互作用的存在，滚动或旋转的球体最终会停止。阻止球体的滚动和旋转/扭转扭矩的阻力也通过增加对运动自由度的约束的数量来改变摩擦球体的颗粒堆积的微观结构。我们进行离散元建模模拟，以构建球体填料实施一系列的摩擦约束下的压力控制协议。当颗粒经历高的滑动、滚动和扭转阻力时，可分别在低至0.53和2.5的体积分数和平均配位数下实现机械稳定的填料。只有当颗粒模型包括滚动和扭转摩擦时，才能重现实验体积分数。
2020-07-21 cond-mat.soft
Hydration lubrication of polyzwitterionic brushes leads to nearly friction- and adhesion-free droplet motion
近年来，在疏油超疏油表面的设计和应用方面取得了很大的进展。聚两性离子刷表面特别令人感兴趣，因为它们即使在没有微米/纳米结构的情况下也能够在水下排斥油。这种水下超疏油性的起源是由于油滴下面存在稳定的水膜，但这还没有得到实验证明。在这里，使用光学干涉技术，我们表明，油滴有效地水上飞机在水膜，其厚度为100和数百纳米之间。此外，使用定制的液滴力装置，我们测量的摩擦力和粘附力在nN范围内的毫米级液滴。这些力远低于其他类型的公知的液体排斥表面，包括莲花效应和润滑剂注入表面，其中典型的力为$μ$ N的量级
2019-07-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The Effects of Splayed Lipid Molecules on Lubrication by Lipid Bilayers
本研究利用全原子分子动力学模拟揭示，跨相对脂质双层的瞬态张开脂质会显著增大膜间摩擦，且在生理相关的低滑动速度下作用更稳定。
2024-04-09 cond-mat.soft physics.bio-ph
Slippery but tough - the rapid fracture of lubricated frictional interfaces
本文研究了粗糙接触块体在界面上涂有薄润滑层时的摩擦起始问题。实际接触面积和界面附近的应力场的高速测量表明，传播的剪切裂纹介导润滑摩擦运动。虽然润滑剂降低了界面阻力，但令人惊讶的是，它们显著增加了破裂期间耗散的能量$Γ$。此外，润滑剂粘度影响摩擦的开始，但对$Γ$没有影响。断裂力学提供了一种新的方式来查看，否则隐藏的润滑层的复杂动力学。
2016-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Molecular rolling friction: the cogwheel model
借助一个二维模型，我们研究滚动润滑的圆形（二维富勒烯）分子的参数范围很广。确定了微观滚动摩擦可能有效的条件，并与基材和分子之间的相对嵌入有关，后者表现为纳米级的齿轮。
2008-09-05 cond-mat.soft
Tuning of friction noise by accessing the rolling-sliding option
机械系统中的可变动力传输通常通过装置来实现，例如，离合器和制动器，使用干摩擦。在这些系统中，动力传递的可变性是通过接合和脱离摩擦片来实现的。虽然常用，但这种使耦合产生噪声的方法并不像它们的电气模拟那样通用。另一种方法是间歇地改变摩擦力。在本文中，我们展示了一种自组织的方法来调整噪声之间的摩擦耦合的两个表面之间的相对运动与对方。这是通过利用由放置在表面之间的圆形凹槽中的球的摩擦相互作用引起的复杂性来实现的。耦合中松弛的程度与滚珠在其滚动和滑动状态之间进行转换的速率有关。如果运动表面是软的，静态表面是硬的，我们表明，随着填充分数的增加的球的滚动和滑动之间的过渡对静态表面让位于滚动和滑动之间的过渡对运动表面。因此，耦合中的噪声对于小填充分数和大填充分数都很大，中间有一个凹陷。相反，如果运动板是硬的，则与静态表面的滑动被抑制，并且耦合中的噪声随着球的填充率而单调减小。
2020-02-11 cond-mat.soft
Friction through molecular adsorption at the sliding interface of hydrogels: Theory and experiments
本文结合专用旋转实验与分子吸附模型，研究聚二甲基丙烯酰胺水凝胶与改性二氧化硅界面的对数速度依赖摩擦，并提取粘附能与吸附特征时间。
2024-07-10 cond-mat.soft
General contact mechanics theory for randomly rough surfaces with application to rubber friction
我们推广的接触力学和橡胶摩擦理论的情况下，两个表面都有表面粗糙度。固体可以是刚性的、弹性的或粘弹性的，并且可以是均匀的或分层的。我们计算的接触面积，粘弹性贡献的摩擦力，和平均界面分离的滑动速度和名义接触压力的函数。我们说明了理论与数值结果的橡胶块在路面上滑动。我们发现，随着滑动速度的增加，橡胶块上的粗糙度的影响减少，并在轮胎动力学涉及的典型滑动速度，它可以忽略不计。
2015-06-23 cond-mat.soft
Friction of a slider on a granular layer: Non-monotonic thickness dependence and effect of boundary conditions
我们调查的有效摩擦所遇到的质量滑动颗粒层作为床层厚度和边界粗糙度条件的函数。所观察到的摩擦具有最小值的一个小的层数之前，它的增加和饱和到一个值，这取决于滑动表面的粗糙度。我们使用的指数匹配的间隙液体探测的内部运动的颗粒与荧光成像的制度，液体上测得的摩擦没有显着的影响。作为深度的函数得到的剪切剖面示出减少在滑动表面附近的滑移作为层厚度的增加。我们建议，摩擦取决于相对于滑动面的晶粒约束的程度。
2005-12-22 cond-mat.soft
Modelling viscoelastic adhesion and friction in sliding contact mechanics
本研究通过新能量方法探讨稳态滑动中粘弹性材料的粗糙粘附接触，揭示小/大尺度粘弹性对粘附强度、摩擦及能量释放率的影响，并获实验支持。
2024-11-12 cond-mat.soft
Self-sustained lift and low friction via soft lubrication
软湿固体之间的相对运动出现在自然和人工环境中的许多应用中，并且总是耦合弹性形变和流体流动。我们探讨这一点，在一个最小的设置，考虑一个流体浸没的负浮力圆柱体沿软倾斜壁移动。我们的实验表明，有一个紧急的强大的稳态滑动政权的气缸与有效的摩擦，是显着减少相对于刚性流体润滑接触。一个简单的缩放方法，耦合的缸引起的流动基板变形，使我们能够解释的弹性流体动力学升力的出现，其基础的自我持续的润滑运动的气缸，符合最近的理论预测。我们的研究结果提出了一系列的影响，如减少动物关节磨损和长期运行滑坡的解释，并可以作为低摩擦界面的设计原则。
2016-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Microscopic mechanism for the shear-thickening of non-Brownian suspensions
我们提出了一个简单的模型，支持接触动力学模拟以及流变学和摩擦测量，链接从连续到不连续的剪切增稠致密颗粒状糊状物中的颗粒接触不同的润滑制度的过渡。我们确定了一个本地索末菲数，确定从牛顿的剪切增稠流的过渡，然后表明，悬浮液的体积分数和边界润滑摩擦系数控制的剪切增稠过渡的性质，无论是在模拟和实验。
2013-08-05 cond-mat.soft
Elasticity and onset of frictional dissipation at a non-sliding multicontact interface
我们测量的弹性和耗散响应的多接触界面，两个接触宏观固体的粗糙表面之间形成的，提交一个偏置振荡剪切力。我们的证据表明，超出线性粘弹性制度，在低剪切振幅下观察到，界面响应表现出耗散组件，对应于摩擦耗散的发病。后一种状态存在，而所施加的切向力，远离标称静态阈值，不会引起任何滑动。这一结果，类似于Mindlin的一个单一的接触，导致我们扩展他的模型的“微滑”的情况下，由多个微接触的接口。虽然令人满意地描述了弹性响应，该模型未能考虑到所观察到的能量耗散，我们认为，结果从一个事实，即局部库仑摩擦在Mindlin的模型中的关键假设是不合理的，在亚微米尺度的微滑移区内的表面粗糙微接触。
2002-10-15 cond-mat.soft
Friction of poroelastic contacts with thin hydrogel films
我们报告薄的聚（二甲基丙烯酰胺）（PDMA）水凝胶薄膜接枝在玻璃基板上的滑动接触与玻璃球探针的摩擦行为。摩擦实验进行了各种速度和施加法向载荷与接触完全浸入水中。除了摩擦力的测量，一种新的光学装置的设计，以图像的形状下的接触稳态滑动。摩擦力$F_t$和接触形状的速度依赖性被发现由Péclet数Pe控制，Péclet数Pe被定义为将水排出接触区域所需的时间$τ$与接触时间$a/v$的比率，其中$v$是滑动速度，$a$是接触半径。当Pe<1时，静态法向压入下的平衡圆接触在滑动过程中保持不变。相反，当Pe>1时，当滑动速度增加时，观察到接触面积减小以及接触不对称性的发展。在Pe~ $\approx$ ~1处也观察到$F_t$的最大值。这些实验观察进行了讨论的光的多孔弹性接触模型的基础上的薄膜近似。该模型表明，当Pe>1时，所观察到的接触几何形状的变化是由于孔隙压力不平衡的发展。在假设大部分摩擦能量由滑动接触前缘和后缘的多孔弹性流动耗散的情况下，还提供了摩擦力及其对法向载荷和速度的依赖性的数量级估计。
2018-07-19 cond-mat.soft
Lubricated friction of textured soft substrates
从第一性原理理解湿的、图案化的表面的滑动摩擦是具有挑战性的。虽然新兴的应用程序已经寻求从生物学的设计原则，一个通用的框架是缺乏的，因为软界面经历固体变形和流体耗散之间的多物理耦合。我们研究了超过50种图案化滑动对的弹性流体动力学滑动，所述图案化滑动对包括弹性体、热固性材料和水凝胶，并且发现纹理化诱导宏观摩擦系数的临界转变。该临界摩擦力普遍地缩放，而没有任何拟合参数，具有减小的弹性模量和图案几何形状。为了捕获摩擦耗散，我们将流动曲线分成两个区域，并考虑流体对图案施加的剪切力和法向力的贡献。我们的模型结合了雷诺方程和弹性形变，提供物理的见解，允许工程的弹性流体动力学摩擦在一类软摩擦对使用图案的几何形状，材料弹性，和流体特性。
2019-09-13 cond-mat.soft
Interactions Between Bilayers of Phospholipids Mixture Extracted from Human Osteoarthritic Synovial Fluid
Duncan Dowson是生物摩擦学领域的世界领导者，他在生物组织的流体润滑和边界润滑方面都做出了多产的贡献，特别是关节软骨，由于其对关节稳态的重要性，这是生物摩擦学的核心问题。在这里，我们进一步探讨软骨边界润滑的问题，这已被归因于磷脂（PL）暴露层在软骨表面的一部分。利用具有独特灵敏度的表面力天平（SFB）研究了从骨关节炎（OA）患者滑液（hSF）中提取的PL形成的边界层的法向和摩擦相互作用。我们的研究结果表明，OA-hSF脂质的囊泡自发破裂，在云母基底上形成双层（其与滑膜关节中的体内关节软骨表面一样，是带负电荷的），然后在相当低的压力下在SFB中进行半融合，这归因于hSF脂质的大的异质性。纳米摩擦测量揭示摩擦系数μ = ca。0.03穿过这些脂质的半稠合双层，表明在脂质-头基与基底界面处的残余水合润滑。钙离子的加入导致摩擦增加到mu = ca。0.2，这归因于脂质头基对带负电荷的基底的钙桥接吸引力，或者滑动平面向更耗散的疏水尾与疏水尾界面的移位。我们的研究结果表明，OA-hSF脂质的异质性和组成可能与软骨边界层处的较高摩擦相关，并且因此与由于暴露的脂质双层的半融合而导致的较大磨损和降解相关。
2022-04-26 cond-mat.soft
Rubber adhesion and friction: role of surface energy and contamination films
研究了表面能和污染膜对橡胶粘附和滑动摩擦的影响。我们发现，有一个转移的分子从橡胶到基板，这减少了粘附功，使橡胶摩擦不敏感的基板表面能。我们发现，有没有简单的粘附和摩擦之间的关系：粘附是由于（垂直）分离过程中的接触区域的边缘（开口裂纹传播），而摩擦在许多情况下，主要是由（切向）粘滑不稳定性的纳米区域，在整个滑动接触。因此，虽然流体中的拉脱力可以大大减小（由于粘附功的减小），但滑动摩擦可能仅受到轻微影响，因为实际接触区域可能是干燥的，并且接触区域中的摩擦剪切应力几乎不受流体的影响。
2020-11-12 cond-mat.soft
Rubber friction: role of the flash temperature
当橡胶块在粗糙的硬基体上滑动时，基体的粗糙度会使橡胶表面产生时间依赖性的变形，从而导致橡胶中的粘弹性能量耗散，这对滑动摩擦有贡献。大多数固体表面在许多不同的长度尺度上都具有粗糙度，因此在计算摩擦力时，必须考虑所有长度尺度上的粘弹性变形。能量耗散将导致橡胶的局部加热。由于橡胶类材料的粘弹性与温度有很强的相关性，因此在分析中必须考虑局部温度的升高。在非常低的滑动速度下，由于热扩散，温度增加可以忽略不计，但是对于0.01 m/s量级的速度，局部加热可能是非常重要的。在这里，我研究了局部加热对橡胶摩擦的影响，我表明，在一个典型的情况下，温度升高导致橡胶摩擦随着滑动速度的增加而减小，v > 0.01 m/s。这可能导致粘滑不稳定性，并且在许多实际应用中是至关重要的，例如，用于轮胎-路面摩擦，特别是ABS制动系统。
2006-05-10 cond-mat.soft
Rigidity sensing by stochastic sliding friction
计算了随机连接体与运动细丝相互作用时所产生的滑动摩擦力。的弹性性能的链接锚定的基板上示出强烈影响的摩擦力。在某些情况下，对于有限的基底刚度，力是最大的。集体效应引起动态不稳定性，导致粘滑行为，这是基板敏感。这些结果的相关性的肌动蛋白逆行流动的爬行细胞的动力进行了讨论。
2013-10-30 cond-mat.soft q-bio.CB
Rubber friction on (apparently) smooth lubricated surfaces
研究了橡胶在硬润滑表面上的滑动摩擦。我们表明，即使肉眼看起来坚硬的表面很光滑，它也可能表现出短波长的粗糙度，这可能对橡胶摩擦产生主要影响。也就是说，观察到的滑动摩擦主要是由于基底表面凹凸引起的橡胶的粘弹性变形。所提出的结果是非常重要的橡胶密封和其他橡胶应用涉及（显然）光滑表面。
2007-10-18 cond-mat.soft
Efficient sliding locomotion with isotropic friction
蛇的身体覆盖着鳞片，这使得它更容易向某些方向滑动。这种摩擦力的各向异性使得蛇能够以起伏的步态滑动，这是蛇最常见的步态之一。各向同性摩擦是一种更简单的情况（例如，蛇机器人），但不太了解。在这项工作中，我们规范的滑动运动模型，允许静摩擦。然后，我们提出了一个强大的迭代数值方法来研究各向同性库仑摩擦下的各种运动的效率。我们发现，简单的波动运动给小净运动的各向同性制度。我们计算一般的三连杆机构的时间谐波运动，并找到三个局部最优的效率。前两个在一定程度上涉及到静摩擦。然后，我们提出了一类光滑的身体运动，具有相似性的手风琴运动（包括参与的静摩擦），可以实现最佳的效率，各向同性和各向异性的摩擦。
2019-02-08 cond-mat.soft physics.bio-ph
Active contacts create controllable friction
本研究针对多主动接触点的干滑动摩擦系统，通过控制各接触点速度实现可控的力-速度曲线，得到可调的有效黏度与摩擦系数，甚至近无摩擦滑动，为运动研究与工程表面设计提供新思路。
2025-01-16 cond-mat.soft physics.bio-ph
Markov State Modeling of Sliding Friction
马尔可夫态模型是近年来出现的一种分析热平衡分子模拟中稀有事件和寻找亚稳态的关键技术。在这里，我们出口这种技术的研究摩擦，强烈的非平衡事件引起的外力。该方法是基准上研究的Frenkel-Kontorova模型，在那里我们证明了无偏见的识别的最小基础微观状态所需的描述滑动，粘滑和耗散。突出了应用到现实的摩擦系统所需的步骤。
2016-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cracklike Dynamics at the Onset of Frictional Sliding
我们提出了一个弹塑性摩擦模型，其中包括界面刚度。稳态滑动摩擦的特点是一个通用的非单调行为，包括速度减弱和加强分支。在1D和侧向加载的应用程序后，我们证明了存在的瞬态裂纹状战线的速度是独立的声速，我们建议是类似于最近发现的缓慢的界面破裂战线。最重要的是，这些瞬态非均匀加载的前端的属性是由稳态前的解决方案在{ \em最小}的滑动摩擦法律，这意味着存在一个新的速度尺度和“禁断间隙”的破裂速度。我们强调界面刚度所发挥的作用，并补充我们的分析与二维缩放参数。
2011-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A study of sliding motion of a solid body on a rough surface with asymmetric friction
最近的研究显示出对具有不对称摩擦力的材料的兴趣。本文研究了具有圆形接触面的固体的终端运动。我们假设摩擦力是不对称的正交各向异性的。两种情况下的压力分布进行了分析：赫兹和Boussinesq定律。摩擦力和力矩方程制定和解决这些情况下。数值结果表明，摩擦力的不对称性对运动有显著影响.我们的研究结果可用于更准确地预测由新材料制成的具有不对称表面纹理的物体的接触行为。
2017-06-14 cond-mat.soft physics.class-ph
Anomalous Scaling for Hydrodynamic Lubrication of Conformal Surfaces
本文研究了共形表面流体动力润滑的反常标度行为，预测厚润滑膜中摩擦系数μ与Sommerfeld数S呈非平凡的普适幂律关系μ∼S^{2/3}，并通过实验及巧克力润滑测量验证了该理论。
2023-06-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Molecular simulations of sliding on SDS surfactant films
本研究通过分子动力学模拟揭示了物理吸附在金上的SDS单层和半圆柱聚集体的两种摩擦状态及其转变机制，发现高载荷下摩擦力随密度单调增加符合犁沟模型，低载荷下摩擦系数最小值源于粘附、排斥与犁沟效应的竞争。
2023-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Regimes of Soft Lubrication
弹性流体动力润滑，或简称为软润滑，是指可变形物体在流体润滑的边界附近的运动，是自然和工程系统中最小化摩擦和磨损的关键物理机制之一。因此，将润滑剂层的厚度与夹带（滑动/滚动）速度、施加到接触元件上的机械载荷以及弹性边界的性质相关联是特别感兴趣的。在这项工作中，我们提供了一个概述的各种制度的软润滑的二维圆柱体润滑接触顺应壁。讨论了圆柱体在厚弹性层或薄弹性层附近运动时，小卷吸速度和大卷吸速度的极限，这相当于大弹性形变和小弹性变形。分析重点是薄弹性涂层，包括可压缩和不可压缩的，在大变形状态下尚未获得其分析标度律。通过分析出现在接触边缘的弹性流体动力学边界层，我们建立了缺失的标度律-包括前置因子。因此，我们提供了一个相当完整的概述物理相关的限制软润滑。
2020-07-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Gap-Dependent Hydrodynamic Lubrication in Conformal Contacts
研究了共形接触表面纹理高度下的流体动力润滑，发现摩擦系数与Sommerfeld数呈反常幂律关系，并在间隙高度低于纹理尺度时发生偏离，为弹性流体动力和混合润滑提供理论框架。
2023-06-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Theory of the Observed Ultra-Low Friction between Sliding Polyelectrolyte Brushes
使用基于Miklavic Marcelja的平均场论的修改版本的方法表明，由于与两个聚合物刷涂覆的表面相关的抗衡离子而产生的渗透压应该可以支持合理的负载（即，约$10^6 Pa$），刷保持足够远的距离，以防止属于两个刷的聚合物缠结，从而避免被认为是静摩擦和干摩擦的主要机制。
2008-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Role of Single Chemical Heterogeneities in Generating Anisotropic Tactile Sensitivity and Soft Sliding Friction Phenomena
University of Delaware（特拉华大学）
通过实验表征软弹性探针在单一化学异质性上的滑动摩擦，发现化学异质性可产生方向依赖的摩擦现象，并影响人类触觉辨别精度。
2026-06-29 cond-mat.soft physics.app-ph
Static and dynamic friction in sliding colloidal monolayers
在一个先驱实验中，Bohlein等人实现了二维胶体晶体在激光产生的周期或准周期势上的受控滑动。在这里，我们提出了现实的模拟和参数，除了再现主要的实验观察到的功能，给出了第一个理论论证的潜在影响的胶体滑动纳米摩擦学。对比了硬无公度晶体中孤子和反孤子的自由运动与两个晶格公度和钉扎时在大静摩擦阈值Fs下孤子-反孤子对的成核。直接从颗粒速度中提取的摩擦功可以作为经典摩擦学参数的函数进行分析，这些参数包括速度、间隔和周期性势的振幅（分别表示滑动界面的失配和“载荷”）。这些和其他功能提示进一步的实验和见解促进胶体滑动到一个新的摩擦研究仪器。
2012-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.class-ph
Stress Field at a Sliding Frictional Contact: Experiments and Calculations
利用MEMS传感器测量了弹性体薄膜与光滑玻璃圆柱体接触时基底的法向和切向应力场。这种几何形状允许沿滑动方向测量的应力分布与原始\textit{exact}二维摩擦模型的预测之间的直接比较。后者假定了Amontons摩擦定律，这意味着在稳定滑动中，界面切向应力等于法向应力乘以与压力无关的动摩擦系数$μ_d$，但没有进一步假设法向应力场。在探索的载荷范围内，测量和计算的轮廓之间的差异小于14%。比较与测试模型，基于传统的假设，即正常的应力场是不变的切向加载，表明精确的模型更好地再现实验剖面在高负荷。然而，两种计算方法都没有考虑到仍然存在的重大偏差。在这方面，在计算中所作的其他两个假设，即（i）界面的光滑度和（ii）$μ_d$的压力无关性的相关性进行了简要讨论。
2009-05-12 cond-mat.soft physics.class-ph
On the connection between sliding friction and phonon lifetimes: Thermostat induced thermolubricity effects in molecular dynamics simulations
典型的纳米摩擦学模拟设置是半无限衬底，其特征在于顶部的滑动珠，并且较低的衬底层恒温以控制温度。一个挑战是处理从基底下边界背反射的声子，因为这些声子将人为地减少作用在滑动珠上的摩擦FR。一种提出的解决方案是使用朗之万恒温器，其在温度TLAN下操作，并且具有相应的阻尼参数，最佳地调谐，使得FR最大化[Benassi等人，PHYSREVB，V82，P081401，2010]。在本文中，该方法被重新审视，并涉及到基板声子寿命，基板温度Tcb，和滑动速度。在低滑动速度，粘滑事件之间的时间是大的声子寿命相比，我们没有观察到太多的依赖性FR的Gamma，这里的恒温器调谐是不需要的。在高滑动速度下，在改变Gamma时，我们确认了上述摩擦最大值，但也观察到Tmax的明显最小值，其在这里偏离TLAN。对于强烈非谐的衬底粒子相互作用，FR随Gamma的变化可以理解为热致陆性的表现，背反射基本上不重要。相反，对于谐波相互作用，声子寿命变得非常长，FR强烈地受到背反射声子的影响，但不足以推翻热致液晶性。
2019-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Relaxation of Sliding Friction from a Statistical Model of Aging Contacts
Kyoto University（京都大学）
本文提出一个结合对数老化与幂律接触尺寸分布的最小模型，解析推导出滑动摩擦弛豫函数，揭示中间时间响应随幂律指数呈现平台、对数或幂律衰减，并建立微观接触统计与宏观摩擦弛豫的实验可检验联系。
2026-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of sliding leaflets in coarse-grained DSPC lipid bilayers
两亲性脂质双层改变它们沉积在其上的表面的摩擦性质。特别地，与原生表面相比，测量的滑动摩擦系数显著降低。在这项工作中，我们调查的DSPC（1，2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine）脂双层的数值粗粒模型的摩擦性能受到纵向剪切。叶片间的摩擦系数是从平衡拉动和松弛模拟获得的。特别是，我们获得了瞬态粘弹性响应的剪切双层。双层的机械响应被发现显着依赖于膜的物理状态，在流体中，但不是在凝胶区域的线性响应制度的证据。
2020-07-11 cond-mat.soft physics.bio-ph
Shear-wave-induced softening and simultaneous compaction in dense granular media through acoustic lubrication at flow heterogeneities
我们报道了在声共振实验中，一个封闭的致密颗粒堆的同时软化和压实。弹性软化表现为剪切波速度的降低，当波幅增加超过某个阈值时。没有观察到宏观的晶粒重排或结晶，相反，弹性软化伴随着晶粒粗糙度尺度上的少量压实。我们解释这些明显的矛盾的意见，使用一个理论模型，剪切转换区（STZ）的基础上，软点和滑动接触。它预测的线性剪切应力-应变响应与可忽略的宏观塑性形变，由于小振幅的声波振荡。然而，这些波通过颗粒接触的声润滑降低颗粒间摩擦和接触刚度，导致结构无序或压实性增加和动态模量软化。压实与这种微观摩擦力的减少是一致的预测由一个伊辛样STZ之间的相关性在subyield制度。
2022-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A model of friction with plastic contact nudging: Amontons-Coulomb laws, aging of static friction, and non-monotonic Stribeck curves with finite quasistatic limit
本文提出一种粗糙表面摩擦模型，通过引入接触凸起的塑性侧向微调，同时捕捉Amontons-Coulomb定律、静摩擦老化及非单调Stribeck曲线。核心贡献在于以最小模型要素统一描述动、静摩擦关键观测现象。
2023-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamic Stiction Mode by Friction Vector Rotation
我们数值研究了一个简单的滑动系统：一个刚性的质量拉动的弹簧具有很强的面内刚度各向异性和一个小的错位角。模拟结果表明，在这个系统中出现的明显的粘滞相实际上是一个非常缓慢的蠕变阶段，随后是快速的滑动，滑移。令人惊讶的是，摩擦力的绝对值从粘附阶段的一开始就几乎保持恒定，仅仅在滑动平面内旋转。我们把这种由于力矢量的旋转而引起的表观粘滞的具体机制称为“动态粘滞”。
2020-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Non-monotonic frictional behavior in the lubricated sliding of soft patterned surfaces
本文通过雷诺润滑方程数值解和微扰理论，研究了软图案化圆柱表面润滑滑动中的摩擦行为，发现摩擦系数随粗糙度增大先升后降、甚至低于光滑表面的非单调现象，并给出不同速度和粗糙度振幅下的标度律，为软机器人和触觉工程中的摩擦建模提供理论基础。
2024-08-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Hysteresis and Lubrication in Shear Thickening of Cornstarch Suspensions
玉米淀粉的水悬浮液和盐水悬浮液显示出显著的不连续剪切增稠。我们发现，当应变率降低时，整个剪切增稠的悬浮液可能保持在堵塞增稠状态，但不堵塞的锋面可能从任何不堵塞的区域传播。在应变速率低于增厚阈值时观察到瞬时剪切增厚，而在应变速率高于增厚阈值时，应力波动。堵塞的剪切增稠状态可以持续到低应变速率，应力类似于滑动摩擦，有效粘度与应变速率成反比。在增稠阈值处，流体压力使悬浮液的接触线在固体边界上脱钉，使得悬浮液滑动、剪切、膨胀和堵塞。在油悬浮液中，润滑和封闭表面的完全润湿消除了接触线力，并防止堵塞和剪切增稠，就像向盐水悬浮液中添加不混溶的液体表面活性剂一样。淀粉在甘油-水溶液中的悬浮液是粘性的，但不完全润湿，具有中间性质。
2014-05-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Brownian friction dynamics: fluctuations in sliding distance
本研究针对滑块滑动位置涨落问题，采用微块模拟微凸体的弹簧-滑块模型开展模拟，结合实验数据验证，所得位移功率谱与实验吻合良好，为布朗摩擦动力学研究提供支撑。
2024-06-23 cond-mat.soft physics.class-ph physics.data-an
Relaxation and Recovery in Hydrogel Friction on Smooth Surfaces
\textbf{Background}水凝胶是交联聚合物网络，可吸收和保留大部分液体。在临界滑动速度附近，水凝胶压在光滑表面上表现出在多个时间尺度上发生的时间依赖性摩擦行为，但这些动力学的起源尚未解决。\textbf{Objective}在这里，我们表征这种时间依赖性制度，并表明它是符合两个不同的分子过程：滑动诱导的松弛和静态恢复。\textbf{Methods}我们的实验使用一个定制的销盘摩擦计来检查在各种滑动条件下（从几分钟到几小时）光滑的聚（甲基丙烯酸甲酯）表面上的聚（丙烯酸）水凝胶。\textbf{Results}我们表明，在一个固定的滑动速度，摩擦系数呈指数衰减，并达到一个稳态值。与这种衰减相关的时间常数随滑动速度呈指数变化，并且对界面的任何先前摩擦剪切敏感。这个过程是可逆的;在停止滑动时，摩擦系数恢复到其原始状态。我们还表明，剪切的初始方向可以作为一个可观察到的“记忆”的印记，并在24小时的反复摩擦剪切是可见的。\textbf{Conclusions}我们将这种行为归因于近表面聚合物网络的纳米级延伸和弛豫动力学，从而导致具有两个平行时间尺度的摩擦弛豫和恢复模型。
2021-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
