| Titel | Reibung zwischen einem Elastomer und einer selbst-affinen fraktalen Oberfläche |
| Autor | L. Popov, Q. Li, M. Popov, A. Dimaki |
| Infos zum Autor | |
| Inhalt | Zusammenfassung Die Reibung zwischen einem Elastomer mit einer linearen viskoelastischer Rheologie und einem starren Körper mit zufällig rauer, selbst-affiner fraktaler Oberfläche wird in einem breiten Intervall von Normalkräften FN und Gleitge- schwindigkeiten v untersucht. Simulation erfolgte im Rahmen eines eindimensionalen Modells nach Vorschriften der Methode der Dimensionsreduktion. Der Reibungskoeffizient steigt mit der Geschwindigkeit zunächst und erreicht bei großen Geschwindigkeiten ein Plateau. Der Plateau-Wert hängt nur schwach von der Normalkraft ab. Bei kleinen Geschwindigkeiten dagegen hängt der Reibungskoeffizient über zwei dimensionslose Variablen von der Nor- malkraft, Viskosität, dem Schubmodul, dem quadratischen Mittelwert der Rauheit und der Größe des Systems ab. Abstract Surfaces that are decorated with end-anchored polymers have excellent tribological properties, if polymers form so-called polymer brushes in good solvent conditions. In particular the friction between two brushes is usually rather small. Dissipation in such systems is commonly attributed to the overlap between the opposing brush sys- tems. However, this assumption is based on studies employing highly idealised (conformal) contact geometries, in which neither capillaries nor surface roughness matters. Using molecular dynamics simulation, we find that the viscoelastic deformation and capillary hysteresis (both of which are the consequence of surface roughness) also contribute significantly to dissipation [1]. At small velocities these two mechanisms even dominate. The gained insights can be used to optimise the investigated systems. |
| Datum | 2013 |
