Mechanical model analysis for resonance shear measurement.
Mechanical model analysis for resonance shear measurement.
复制标题
共振剪切测量的力学模型分析。
DOI：
10.1063/1.5084117
复制
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
K. Kurihara
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Mizukami;S. Hemette;K. Kurihara
我们基于表面力装置开发的共振剪切测量 (RSM) 可以以纳米分辨率研究受限液体的结构、流变学和摩擦学特性，作为从几微米到零的表面分离距离 (D) 的函数。使用 RSM，我们发现纳米限制液体（包括商用润滑剂）表现出与本体相截然不同的特性。共振系统的机械建模对于定量评估受限液体和/或剪切界面的特性是必要的。在本研究中，我们对RSM模型进行了如下改进：（1）除了测量垂直弹簧的运动之外，我们还直接测量了上下表面的运动来确认模型，这可以用来估计模型中使用的参数； (2)我们提出了一种考虑附加运动影响的改进机械模型。该模型可以在整个测量范围内使用相同的设备常数拟合共振曲线，而受限液体的特征值与使用我们之前的模型获得的特征值相同，并且（3）我们使用改进的模型计算摩擦（剪切）力，并获得受限液体的特征值（粘性和弹性参数）。这项研究提供了共振曲线力学模型分析的简单性和可靠性，并且采用粘性项和弹性项的摩擦力计算可用于研究摩擦力的机理。
Resonance shear measurement (RSM), which we developed based on a surface force apparatus, can investigate the structuring, and rheological and tribological properties of confined liquids as a function of the surface separation distance (D) from several μm to zero with a nanometer resolution. Using RSM, we reported that the nanoconfined liquids, including commercial lubricants, exhibited properties quite different from the bulk phase. Mechanical modeling of the resonance system is necessary to quantitatively evaluate the properties of confined liquids and/or sheared interfaces. In this study, we improved the model for RSM as follows: (1) We directly measured the movements of the upper and lower surfaces in addition to the measurement on the movement of the vertical spring to confirm the model, which could be used to estimate the parameters used in the model; (2) we proposed a modified mechanical model which considers the effect of additional motion. This model could fit the resonance curves using a identical apparatus constant for the entire measurement range, while the characteristic values of the confined liquids are the same as those obtained using our previous model, and (3) we calculated the friction (shear) force using the improved model and obtained the characteristic values (viscous and elastic parameters) of the confined liquids. This study afforded the simplicity and reliability of a mechanical model analysis of resonance curves, and the friction force calculation employing the viscous and elastic terms can be useful for studying the mechanism of friction force.
登录
查看更多内容
电场作用下固体表面限域液晶的共振剪切测量
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Nakano;M. Mizukami;K. Kurihara
通讯作者：
K. Kurihara
影响因子：
8.6
作者：
Sakuma, H;Otsuki, K;Kurihara, K
通讯作者：
Kurihara, K
用于研究受限液体的傅里叶变换共振剪切测量
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
Rev. Sci. Instrum 80
影响因子：
--
作者：
大藤弘明;黒木清;H. Sakuma and K. Kurihara
通讯作者：
H. Sakuma and K. Kurihara
固体表面间受限液体共振剪切测量的新物理模型
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
Rev. Sci. Instrum 79
影响因子：
--
作者：
Y. Yamashita;et. al.;Masashi Mizukami
通讯作者：
Masashi Mizukami
限制在固体表面之间的纳米摩擦学液体的共振剪切测量
DOI：
--
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
--
作者：
大橋直樹;坂口勲;安達裕;S.Ueda;H.Yoshikawa;K.Kobayashi;K.Matsumoto;Y.Yamashita;H.Haneda;K. Kurihara
通讯作者：
K. Kurihara