橡胶摩擦与磨耗关系的统一物理概念(三)在橡胶磨耗中产生磨纹和磨纹增长的动力学分析

第二部分通过实验揭示了粘滑运动和磨纹形成与橡胶磨耗之间密不可分的关系。然而,关于磨纹形成的许多问题尚未得到解答。例如,为什么在整个磨耗过程中橡胶表面总是形成周期性磨纹?为什么磨纹底部(龟裂)会沿着滑块的滑动方向向前发展?此外,为什么龟裂只略微深及橡胶表面(约15度)?本文作者从动力学和断裂力学的角度讨论了上述问题。在初始微裂纹形成的过程中,在粘滑运动的粘滑阶段,于滑块前部产生的滑块尖端与橡胶壁之间形成的几何条件为微龟裂产生旋转力,其作用是改变微裂纹的增长方向,使微裂纹与橡胶表面形成较小的角度。在磨纹增长过程中,滑块通过凸纹时产生的旋转力会使凸纹弯曲并导致凸纹底部开裂,从而导致凸纹以较低的角度稳定地增长到橡胶表面。