Friksjonsfastheten

Friksjonsfasthet er et begrep som beskriver grenseflatenes motstand mot tangensiell forskyvning. I praksis betegner den hvor mye tangensiell kraft som kreves for å produsere en viss forskyvning mellom to kontaktflater. Den kan vurderes som dF_t/dx_t, altså endringen i tangensiell kraft per enhet tangensiell forskyvning, og kan være lineær i små deformasjoner, men er ofte ikke-lineær og avhenger av belastning, overflatens egenskaper og tilstand.

Friksjonsfastheten henger sammen med men er ikke det samme som friksjonskoeffisienten. Den eksisterer som et dynamisk eller stasitisk responsområde i nærheten av grenseflatenes statiske eller kinetiske friksjonstilstand. Under små bevegelser kan friksjonsfastheten bidra til stivhet i systemet og påvirke fenomen som stick-slip og fretting. Den kan også være avhengig av frekvens hvis rytmisk eller oscillatorisk last pågår.

Faktorer som påvirker friksjonsfastheten inkluderer normalbelastning (N), kontaktflatenes areal og skarphet, materialparet og overflaterlitasje, materialets elastiske og plastiske egenskaper, temperatur, fuktighet og tilstedeværende smøremidler. Overflatens tekstur, tilfeldig omtrenthet og tidlige creep- eller slitedilasjoner spiller også inn. Friksjonsfastheten er dermed et viktig parameter i tribologi og i design av mekaniske grensesnitt som kløtsjer, ledd, fjærer og vibrationsdempere.

Måling av friksjonsfasthet skjer vanligvis i tribometre eller fasetesting hvor små amplituder av tangensiell last påføres og responsen måles, ofte ved hjelp av tangensiell stiffhet som funksjon av last, frekvens eller tid. Resultatene brukes til å forutse slitasje, vibrasjoner og pålitelighet i praktiske komponenter.