Анизотропия сил трения покоя и трения скольжения монокристаллов льда
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-4-406-419
Аннотация
Свойства льдов природных водоемов обусловлены их кристаллическим строением. Кроме механических и прочностных характеристик льда как твердого тела, имеют большое значение характеристики поверхностей льда, проявляемые в процессе трения. В работе исследовалось трение двух монокристаллов льда друг относительно друга как основа для понимания закономерностей трения натурного, поликристаллического льда. В работе приведены результаты измерения характеристик сухого трения покоя и трения скольжения монокристаллов льда. Из искусственно выращенной пластины монокристалла льда для эксперимента изготавливались образцы монокристаллов льда с определенной ориентацией С-оси. Измерение коэффициента трения покоя монокристалла льда реализовалось по классической схеме регистрации минимального угла, при котором монокристалл начинал скатываться по наклонной поверхности второго монокристалла. Была обнаружена зависимость коэффициента трения покоя монокристаллов льда от взаимной ориентации С-осей монокристаллов друг относительно друга. Коэффициенты трения покоя в случае, когда С-оси монокристаллов льда параллельны друг другу, значительно превысили коэффициенты трения покоя в случае, когда С-оси монокристаллов льда перпендикулярны друг другу.
Проведенные исследования показали наличие анизотропии сил трения пары монокристаллов льда.
Ключевые слова
Список литературы
1. Яворский Б.М., ДетлафА.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1964. 847 с.
2. Хайкин С.Э. Физические основы механики. М.: Наука, 1971. 752 с.
3. Головин Ю.И. Вода и лед — знаем ли мы о них достаточно? // Соросовский образовательный журнал. 2000. Т. 6. № 9. С. 67–72.
4. Головин Ю.И. Наноиндентирование и механические свойства твердых тел в субмикрообъемах, тонких приповерхностных слоях и пленках // Физика твердого тела. 2008. Т. 50. № 12. С. 2113–2141.
5. Tusima K. Anisotropy of the kinetic friction on a single crystal of ice // Journal of Glaciology. 1978. V. 21. № 85. P. 661–668.
6. Mishima O., Stanley E. The Relationship between Liquid, Supercooled and Glassy Water // Nature. 1998. V. 396. P. 329–335.
7. Черепанов Н.В. Классификация льдов природных водоемов // Труды ААНИИ. 1976. Т. 331. С. 77–99.
8. Седов Л.И. Механика сплошной среды. М.: Наука, 1970. Т. 1. 492 с.
9. Богородский В.В., Гаврило В.П. Лед: Физические свойства. Современные методы гляциологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 384 с.
10. Steinemann S. Results of preliminary experiments on the plasticity of ice crystals // Journal of Glaciology. 1954. V. 2. № 16. P. 404–412.
11. Higashi A. Mechanical properties of ice single crystals // Physics of snow and ice: Proc. of int. symposium. Munich; N.Y., 1969. P. 197–212.
Рецензия
Для цитирования:
Егоров Б.П. Анизотропия сил трения покоя и трения скольжения монокристаллов льда. Проблемы Арктики и Антарктики. 2022;68(4):406-419. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-4-406-419
For citation:
Egorov B.P. Anisotropy of the friction forces of rest and sliding frictionof single crystals of ice. Arctic and Antarctic Research. 2022;68(4):406-419. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-4-406-419