Friksjonsatferd

Friksjonsatferd beskriver hvordan friksjon mellom to kontaktflater oppfører seg under belastning og bevegelse. Den omfatter statisk friksjon, som hindrer oppstart av bevegelse, og kinetisk (dynamisk) friksjon, som virker mens flatene glir mot hverandre. Ofte kan friksjonen beskrives som friksjonskoeffisienten mu multiplisert med normalstyrken, men mu er ikke konstant: den varierer med hastighet, temperatur, material- og overflateegenskaper og tilstedeværelse av smøremiddel.

Den underliggende mekanismen er samspill av mikroskopiske kontakter mellom asperiteter, adhesjon mellom overflater og deformasjon av materialene. Friksjon kan øke over tid (aging) når kontakter blir fastklemte, eller avhenge av slippehastighet. I smurte eller flytende grensesnitt opptrer ulike regime: boundary, mixed og hydrodynamisk friksjon, ofte illustrert ved Stribeck-kurven hvor friksjonsmotstanden endres med relative hastighet og filmtykkelse.

Faktorer som påvirker friksjonsatferd inkluderer: overflategrovhet og hardhet, materialepar, temperatur og fuktighet, tilstand og tilstedeværelse av smøremiddel eller partikler, samt slitasjetilstand og tidligere belastninger.

Måling og modellering: Friksjon måles ofte med tribometer under kontrollert last og hastighet. Enkle modeller følger Amontons-Coulomb-loven, mens mer avanserte beskrivelser bruker rate-and-state-modeller for å fange historikkavhengig oppførsel, samt tribologiske wear-modeller som Archard.

Anvendelser og betydning: Friksjonsatferd er viktig i design av maskiner og drivverk for å redusere energitap og slitasje, i kontroll av stick-slip-fenomen i presisjonsmaskiner, i geofysikk for å forstå jordskjelvsatferd, og i biomedisin for ledd og prostetykker.