Синергетическое представление фрикционного размягчения поверхности льда

Abstract

Розм'якшення поверхні льоду при терті показано як результат спонтанної появи деформації зсуву, викликаної зовнішнім надкритичним нагрівом. Це перетворення описується рівнянням Кельвіна-Фойгта для в'язкопружного середовища, релаксаційними рівняннями типу Ландау-Халатнікова і теплопровідності. Показано, що параметр порядку зводиться до деформації зсуву, напруження є спряженим полем, і температура відграє роль керувального параметра. При використанні адіабатичного наближення отримані стаціонарні значення цих величин. Критична температура пропорційна ефективному модулю зсуву льоду і обернено пропорційна його характерному значенню.

Размягчение поверхность льда при трении показано как результат спонтанного появления деформации сдвига, вызванного внешним сверхкритическим нагревом. Это превращение описывается уравнением Кельвина-Фойгта для вязкоупругой среды, релаксационными уравнениями типа Ландау-Халатникова и теплопроводности. Установлено, что параметр порядка сводится к деформации сдвига, напряжение является сопряженным полем, и температура играет роль управляющего параметра. При использовании адиабатического приближения получены стационарные значения этих величин. Критическая температура пропорциональна эффективному модулю сдвига льда и обратно пропорциональна его характерному значению.

The ice surface premelting during friction is shown as a result of the spontaneous appearance of shear strain caused by external supercritical heating. This transformation is described by the Kelvin-Voigt equation for viscoelastic medium, the relaxation equations of Landau-Khalatnikov-type and for heat conductivity. The study reveals that the order parameter is reduced to shear strain, stress acts as the conjugate field, and temperature plays the role of the control parameter. Using the adiabatic approximation, the stationary values of these quantities are derived. The critical temperature is proportional to the effective value of the ice shear modulus and inversely proportional to its typical value.