Модель Томлинсона - Tomlinson model

В Модель Томлинсона, также известный как Модель Прандтля – Томлинсона, одна из самых популярных моделей в нанотрибология широко используется в качестве основы для многих исследований фрикционный механизмы на атомный масштаб. По сути, наноразмерный наконечник тащит пружина по гофрированному энергетическому ландшафту. «Фрикционный параметр» η может быть введено для описания соотношения между энергией гофрирования и упругой энергией, запасенной в пружине. Если взаимодействие иглы с поверхностью описывается синусоидальным потенциалом с амплитудой V0 и периодичность а тогда

где k - жесткость пружины. η<1, наконечник непрерывно скользит по ландшафту (сверхсмазочность режим). Если η> 1 движение острия состоит в резких скачках между минимумами энергетического ландшафта (прерывистое скольжение режим).[1][2]

Название «модель Томлинсона», однако, исторически неверно: статья Томлинсона, которая часто цитируется в этом контексте [3] не содержал модели, известной как «модель Томлинсона», и предполагал адгезионный вклад в трение. На самом деле это было Людвиг Прандтль который предложил в 1928 г. эту модель для описания пластических деформаций в кристаллах, а также сухого трения.[4][5] Между тем, многие исследователи до сих пор называют эту модель «моделью Прандтля – Томлинсона».

В Россия эта модель была представлена Советский физики Яков Френкель и Т. Конторова. В Дефект Френкеля прочно вошел в физику твердого тела и жидкости. В 1930-е гг. Эти исследования были дополнены работами по теории Пластическая деформация. Их теория, теперь известная как Модель Френкеля – Конторовой., важно при изучении вывихи.[6]

использованная литература

  1. ^ Socoliuc, A .; Bennewitz, R .; Gnecco, E .; Мейер, Э. (2004-04-01). «Переход от прерывистого скольжения к непрерывному скольжению при атомном трении: переход в новый режим сверхнизкого трения». Письма с физическими проверками. Американское физическое общество (APS). 92 (13): 134301. Дои:10.1103 / Physrevlett.92.134301. ISSN  0031-9007.
  2. ^ Попов, Валентин Л. (2017). "Модель Прандтля-Томлинсона для сухого трения". Контактная механика и трение. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. С. 173–192: Глава «Модель Прандтля – Томлинсона». Дои:10.1007/978-3-662-53081-8_11. ISBN  978-3-662-53080-1.
  3. ^ G. A. Tomlinson, Phil. Mag., 1929, т. 7, с. 905
  4. ^ Л. Прандтль, Ein Gedankenmodell zur kinetischen Theorie der festen Körper. Журнал прикладной математики и механики, 1928, т. 8, стр. 85-106.
  5. ^ Попов, В.Л .; Грей, J.A.T. (2012). «Модель Прандтля-Томлинсона: история и приложения в трении, пластичности и нанотехнологиях». Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik. 92 (9): 683–708. Bibcode:2012ЗаММ ... 92..683П. Дои:10.1002 / zamm.201200097.
  6. ^ О. М. Браун, "Модель Френкеля-Конторовой: концепции, методы и приложения", Springer, 2004.

внешние ссылки