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接触と摩擦の物理学

原書名	Contact Mechanics and Friction: Physical Principles and Applications, 2nd Ed
著者名	中野　健 訳
発行元	丸善出版
発行年月日	2023年01月
判型	A5変
ページ数	354ページ
ISBN	978-4-621-30771-7
Cコード	3042
NDCコード	423
ジャンル	物理学 >  応用物理 機械・金属・材料 >  機械工学一般

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内容紹介

世界で最も読まれているトライボロジーの名著を日本語に完訳。接触力学に軸足を置き、固体摩擦の本質を鮮やかに説明する本書は、原子レベルの摩擦から、地球サイズの地震に至るまで、あらゆるスケールにおける摩擦現象（およびその関連現象）を理解するためのガイドとして、理工系の様々な分野で参考となる一冊である。

目次

第1章　はじめに
　1.1. 接触と摩擦：現象と応用
　1.2. 接触と摩擦の物理学の歴史
　1.3. 本書の構成
第2章　接触問題の定性的な解法：凝着のない接触
　2.1. 材料特性
　2.2. 簡単な接触問題
　2.3. 半無限弾性体の接触問題
　問　題
第3章　接触問題の定性的な解法：凝着を伴う接触
　3.1. 物理的な背景
　3.2. 曲面に働く凝着力
　3.3. 弾性体に働く凝着力
　3.4. 凝着に及ぼす表面粗さの影響
　3.5. 粘着テープ
　3.6. Van der Waals 力と表面エネルギー
　問　題
第4章　毛管力
　4.1. 表面張力と接触角
　4.2. 接触角のヒステリシス
　4.3. 圧力と曲率半径
　4.4. 毛管架橋
　4.5. 球と平面の間に働く毛管力
　4.6. 粗面と接触する液体
　4.7. 毛管力とトライボロジー
　問　題
第5章　接触問題の厳密な解法：凝着のない接触
　5.1. 表面力を受ける半無限弾性体の変形
　5.2. Hertz の接触理論
　5.3. 曲面を持つ弾性体同士の接触
　5.4. 円錐圧子と半無限弾性体の接触
　5.5. Hertz 接触の内部応力
　5.6. 次元削減法
　問　題
第6章　接触問題の厳密な解法：凝着を伴う接触
　6.1. JKR 理論
　6.2. 次元削減法
　問　題
第7章　粗面の接触
　7.1. Greenwood-Williamson モデル
　7.2. 突起の塑性変形
　7.3. 電気接点
　7.4. 熱接点
　7.5. 接触剛性
　7.6. シール
　7.7. 粗さと凝着
　問　題
第8章　接線力を伴う接触問題
　8.1. 接線力を受ける半無限弾性体の変形
　8.2. 接線力分布を受ける半無限弾性体の変形
　8.3. 接触面が滑らない場合
　8.4. 接触面が滑る場合
　8.5. 部分滑りが生じない場合
　8.6. 次元削減法
　問　題
第9章　転がり接触
　9.1. 転がり接触の定性的な議論
　9.2. 転がり接触の応力分布
　問　題
第10章　Coulomb の摩擦則
　10.1. はじめに
　10.2. 静摩擦と動摩擦
　10.3. 摩擦角
　10.4. 摩擦係数の接触時間依存性
　10.5. 摩擦係数の法線力依存性
　10.6. 摩擦係数の滑り速度依存性
　10.7. 摩擦係数の表面粗さ依存性
　10.8. 摩擦の起源に関するCoulomb の見解
　10.9. Bowden とTabor の理論
　10.10. 摩擦係数の温度依存性
　問　題
第11章　乾燥摩擦：Prandtl-Tomlinson モデル
　11.1. はじめに
　11.2. Prandtl-Tomlinson モデルの基本特性
　11.3. 弾性不安定性
　11.4. 超潤滑
　11.5. ナノマシン：超微小なアクチュエータの概念
　問　題
第12章　摩擦励起振動
　12.1. 速度弱化型の摩擦力により生じる不安定性
　12.2. 弾性体に生じる不安定性
　12.3. 臨界減衰と完全吸収
　12.4. 不安定性の能動制御
　12.5. スキール音の強度
　12.6. 安定性に及ぼす剛性の影響
　12.7. スプラッグスリップ
　問　題
第13章　接触部の摩擦熱
　13.1. はじめに
　13.2. 微小接触部の閃光温度
　13.3. 摩擦熱により生じる不安定性
　問　題
第14章　潤　滑
　14.1. 平行平板間の流れ
　14.2. 流体潤滑
　14.3. 粘性凝着
　14.4. 潤滑油のレオロジー
　14.5. 境界潤滑
　14.6. 弾性流体潤滑
　14.7. 固体潤滑剤
　問　題
第15章　エラストマーの粘弾性
　15.1. はじめに
　15.2. 応力緩和
　15.3. 複素弾性率
　15.4. 複素弾性率の性質
　15.5. 粘弾性体のエネルギー散逸
　15.6. 複素弾性率の測定
　15.7. レオロジーモデル
　15.8. ゴムのレオロジーモデル：標準モデル
　15.9. レオロジー特性に及ぼす温度の影響
　15.10. マスターカーブ
　15.11. Prony 級数モデル
　15.12. 次元削減法
　問　題
第16章　エラストマーの接触と摩擦
　16.1. エラストマーと粗面の摩擦
　16.2. 転がり抵抗
　16.3. 凝着を伴うエラストマーの接触
　問　題
第17章　摩　耗
　17.1. はじめに
　17.2. アブレシブ摩耗
　17.3. 凝着摩耗
　17.4. 低摩耗の条件
　17.5. 摩擦領域からの物質移動
　17.6. エラストマーの摩耗
　問　題
第18章　摩擦に及ぼす振動の影響
　18.1. 巨視的な視点
　18.2. 微視的な視点
　18.3. 静摩擦に及ぼす超音波振動の影響
　18.4. 動摩擦に及ぼす超音波振動の影響
　問　題
第19章　接触と摩擦の数値計算法
　19.1. 多体系
　19.2. 有限要素法
　19.3. 境界要素法
　19.4. 境界要素法：接線力を伴う接触
　19.5. 境界要素法：凝着を伴う接触
　19.6. 粒子法
　19.7. 次元削減法
第20章　地震と摩擦
　20.1. はじめに
　20.2. 地震の定量化
　20.3. 岩石の摩擦則
　20.4. 速度状態依存型摩擦則と安定性
　20.5. 地震の核形成と余効滑り
　20.6. 前震と余震
　20.7. 粒状体の連続体力学と断層の構造
　20.8. 地震の予知は可能か？
　問　題
付　録
　付録A. 代表的な圧力分布による法線変位
　付録B. 軸対称体の接触
　付録C. 軸対称体の接触：凝着を伴う場合
　付録D. 軸対称体の接触：接線力を伴う場合
参考文献
索　引