Friksjonsteori

Friksjonsteori er læren om friksjon mellom to kontaktflater i hvile eller bevegelse. Den bygger på klassiske prinsipper som Amontons’lover og Coulombs friksjonsmodell, og forsøker å forklare hvordan friksjonskraften avhenger av normalstyrken og materialegenskapene ved kontaktflaten.

Den grunnleggende inndelingen er statisk friksjon, som hindrer oppstart av bevegelse, og kinetisk (dynamisk) friksjon, som virker når glid oppstår. Den maksimale statiske friksjonskraften følger ofte F_s,max = μ_s N, mens den kinetiske friksjonskraften vanligvis er omtrent F_k = μ_k N, der μ_s og μ_k er statiske og kinetiske friksjonskoeffisienter og vanlige er μ_s ≥ μ_k. Koeffisientene avhenger av materialer, overflatens tilstand og kan påvirkes av smøring og temperatur.

Friksjonsteori forklarer også hvorfor friksjon ofte ikke følger en enkel proporsjonal modell. Real kontaktflate består av mange asperiter; kontaktområdene er små og fordelingen av belastning påvirker varme og slitasje. Adhesjon, overflatedeformasjoner og smøring spiller viktige roller, og friksjonen kan avhenge av hastighet, temperatur og belastning.

Moderne modeller inkluderer rate-and-state-friksjon, som beskriver hvordan friksjonen endres med glidhastighet og tilstand, og brukes i geofysiske anvendelser som jordskjelv samt i tribologi og maskinteknikk for å forutsi slitasje og varmeutvikling.

Friksjonsteori har bred anvendelse innen ingeniørfag, transport og materialvitenskap, og gir grunnlag for design av effektivt og pålitelig kontakt mellom deler.