速率-状态摩擦定律(rate- and state-dependent friction law),理学-地球物理学-构造物理学-岩石摩擦-岩石摩擦稳定性,迪特里希(Dieterich)于1979和1981年基于摩擦实验提出了初步的速率依赖性本构模型,经瑞纳(Ruina)在同期的进一步提炼,形成了人们所熟知的速率与状态依赖性本构关系。这种本构关系作为对摩擦滑动的宏观数学描述,抓住了摩擦滑动中力学现象的本质。在正应力恒定条件下,当滑动速率从变化到时,摩擦强度对此有一个直接的响应,即,其中是表征直接速率效应的本构参数。随后摩擦剪应力会进入一个衰减过程,其变化总是与速度引起变化的作用方向相反,向最终的稳态值过渡(图1)。这个过程中剪应力的变化可用一个状态变量的函数来描述,即,其中表示在某一参照速率的对应稳态值,是表征这种过渡过程强弱的本构参数。由此,广义上的摩擦系数可描述为:这里表示在参照速率下的摩擦系数稳态值。对于任意速率,时即为该速率下的稳态,此时的状态变量值为,摩擦系数的稳态值为:时,摩擦随滑动速率增加而增加,即速度强化;时,摩擦随滑动速率增加而减小,即速度弱化。