人類與摩擦
摩擦的早期實(shí)驗(yàn)研究
古典摩擦定律
摩擦的早期實(shí)驗(yàn)研究得出了“古典摩擦定律”
摩擦力與法向載荷成正比;
2? 摩擦力與物體大小無(wú)關(guān);
3? 滑動(dòng)摩擦力與滑動(dòng)速度無(wú)關(guān);
4? 靜摩擦力總是大于動(dòng)摩擦力。
大家對(duì)上述摩擦定律都很熟悉,因?yàn)橹袑W(xué)物理教材都會(huì)提到上述內(nèi)容,還會(huì)給出一張物體之間的摩擦系數(shù)表格。但是上述摩擦定律卻是不嚴(yán)密的。它存在局限性,原因是滑動(dòng)摩擦系數(shù)不是恒定的,它受到表面膜、材料參數(shù)、潤(rùn)滑條件、溫度、滑動(dòng)速度、載荷等因素的影響。
摩擦的起因究竟是什么
從達(dá) 芬奇對(duì)摩擦的研究至今,科學(xué)家們對(duì)于摩擦原因的解釋提出了各種理論,主要有:
機(jī)械嚙合學(xué)說(shuō)——認(rèn)為摩擦是由摩擦是由表面粗糙的凹凸不平引起的。
分子學(xué)說(shuō)——分子(原子)被迫進(jìn)入彼此的引力場(chǎng)而又被分開時(shí)消耗能量。
分子機(jī)械理論——統(tǒng)一分子和機(jī)械兩種學(xué)說(shuō)。
焊合、剪切、犁削理論——金屬與金屬緊密接觸區(qū)出現(xiàn)“冷焊”,需外加剪切力將這些接點(diǎn)剪斷;硬表面的微凸體會(huì)犁削軟材料,二者合計(jì)構(gòu)成摩擦力。
能量理論——認(rèn)為在金屬的摩擦中,主要能量都消耗在塑性變形過(guò)程中。
但是影響摩擦的因素相當(dāng)復(fù)雜,現(xiàn)有的學(xué)說(shuō)仍無(wú)法完整和圓滿地將摩擦的物理機(jī)制說(shuō)清楚。