摩擦則（読み）まさつそく

最新 地学事典

まさつそく
摩擦則

friction low

二物体の接触面が剪断載荷τを受けたとき，これに抵抗する剪断応力が生じる現象が摩擦，その大きさτ_rを与える法則が摩擦則。断層構成則としてよく使われる。古典的なアモントン–クーロン則は，滑っていない状態ではτ_r=|τ|だが，τが静摩擦強度Φ_sと呼ばれるτ_rの上限値に達すると滑りが起き，τ_rが動摩擦強度Φ_dに落ちること，Φ_sもΦ_dも法線応力σに比例することをいっている。その後1978年までにΦ_sは静的接触時間の対数で増加すること，Φ_sからΦ_dへの弱化は数µmの滑り変位に伴う徐減なこと，Φ_dは滑り速度Vの対数に僅かに依存すること等，摩擦強度Φの知識が精密化され，1979～83年に成立した速度・状態依存摩擦（RSF）則の面状態変数ϕの発展則に取り入れられた。しかし，RSF則と古典摩擦則の根本的な違いは，RSF則が各瞬間における剪断応力τ−滑り速度V間の双方向的な関係を記述する狭義の構成則になっている点である。現状広く使われているRSF構成則の具体形は，ϕとしてその瞬間の摩擦強度Φを採用すればV=V_＊exp（τ−Φao）（V_＊は基準滑り速度。aは速度の直接効果の大きさ）と書け，Φは所与の状態の面を速度V_＊で滑らせるのに必要なτになっており摩擦強度とみなせる。「τ<Φでは滑らない，τ≥Φなら滑る」という古典摩擦の暗黙の構成則は，RSF構成則のa→0極限である。なお，摩擦係数µは，古典摩擦則ではΦ/σ，RSF則ではτ_r/σ（=|τ|/σ）と定義が異なる。

執筆者：中谷 正生

参照項目：摩擦強度
参照項目：速度・状態依存摩擦則
参照項目：断層構成則
参照項目：滑り弱化モデル

出典　平凡社「最新 地学事典」