振動と摩擦の関係

質問

「圧電素子による超高周波振動を印加することで、動摩擦を低減することができる」と文献にあったのですが、振動周波数と動摩擦係数の関係について、ご存知の方見えましたら、ご教授いただけないでしょうか。また、(両者の振動振幅が同じとした場合)、100Hz程度の振動のみを印加した場合と、100Hzに加えて1kHz程度の振動を加えた場合とで動摩擦係数がどうなるのか、合わせてご意見お願い致します。

回答No.2

savo_tech

調べてみたら岐阜大の藤井研でやってますね。
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/3608/

ここの次の文献で原理が書いてあります。
http://www.geocities.co.jp/Technopolis/3608/research/1998bachelor.pdf#search='%E5%9C%A7%E9%9B%BB%20%E5%8D%B0%E5%8A%A0%20%E6%91%A9%E6%93%A6%E4%BD%8E%E6%B8%9B'
これによるとどうやら「周波数が高いほど効果が出る」ようです。
前回の回答は的外れだったようで申し訳ないです（_　_）。すいませんでした。

お礼

摺動面の(静止)接触時間が長いほど、凝着により摩擦力が大きくなる為、振動周波数が高い or 振動振幅が大きい程、動摩擦係数は小さくなるのですね。また、摺動面の相対速度も摩擦係数に関係しているのですね。savo_techさん、大変分かりやすい文献を紹介していただき、どうもありがとうございました。　因みに、共振点も振動エネルギーが大きくなる為、摩擦低減効果は高くなるのではないでしょうかね。

回答No.1

savo_tech

どの文献にあったのか分かりませんが・・・。
物体の周囲が流体で満たされていれば（例えば大気中とか水中とか）圧電素子で適切な振動を与えるとスクイーズ効果によって浮上するので動、静共に摩擦係数は下がるかと思います。
この場合は共振振動数を印加すると最適だったかと思います。

補足

savo_techさんご回答ありがとうございました。

私のイメージとしては、振動を印加することにより接触面に相対速度が生じ、結果、静摩擦が動摩擦に変わり摩擦力が低減されると思っておりました。ですので、動摩擦係数と相対速度の関係について知りたいと思っていたのですが。

スクイーズ効果により、接触面が非接触面に変わると摩擦力が低減されることは確かにイメージできます。この場合、共振周波数が最適(摩擦力小)として、低周波・高周波域ではそれぞれ摩擦力はどう変化するのでしょうか。スクイーズ効果の原理について調べては見たのですが、よくわかっておりません。