发现剪切超声振动可降低固体之间的摩擦
MarnelaVallée(以前在ESPCIParis)发现机械振动也会加剧这些系统的结构老化,有时会引发突然的抽搐运动.
这些结果可能有助于更好地了解建筑物如何因环境振动而减弱,也可能有助于地质学家对引发地震和山体滑坡的机制提出新的见解。
人类活动和地震引起的弹性波可以在周围环境中发现,并且已知会诱发断裂。为了更多地了解它们的影响,Léopoldès构建了一个实验,涉及一个表面粗糙的塑料滑块。使用弹簧,滑块以精心控制的速度在光滑的载玻片上移动——范围在每秒1纳米到1厘米之间。载玻片本身连接到一个超声波换能器——产生剪切振动,平行于它与滑块的界面。
在他的实验中,Léopoldès测量了塑料滑块在改变弹簧施加的速度时所受到的摩擦力。正如他所预测的那样,高频振动降低了滑块的摩擦力——但在较低的滑动速度下,他还发现振动足以破坏整个系统的稳定性。在这些颠簸的“粘滑”运动中,滑块起初保持静止,但随着储存的能量一次性全部释放而突然移动。
这些发现可以加深我们对固体之间接触界面如何受行波影响的理解,也可能在地质学和结构工程等领域具有重要应用。
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