Page - 2 - in Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin - Grundlagen und Anwendungen

2 1 Einleitung dynamischeAspekte vonKollisionen, teilweise breiter angelegt sind; stattdessenwidmet sichdasBuchderBehandlungmehrererFragestellungen imZusammenhangmitStoßpro- blemen, die einerseits gehäuft in verschiedenenAnwendungen auftreten und andererseits nochnicht zusammenhängenddargestellt oderabernochgarnicht systematischuntersucht wurden. Wie kommt es nun, dass dieses Buch „erst“ jetzt erscheint, fast 140 Jahre nach der Arbeit von Hertz? Tatsächlich gibt es viele Fälle, z.B. durch Reibung oder inelastische Deformationen,fürdiedieKontaktkonfigurationvonderBelastungsgeschichteabhängt,und entsprechenddieAngabeeinesexplizitenKraftgesetzesfürdieWechselwirkungimKontakt sehr aufwändigoder gar nichtmöglich ist. Für dieseArt vonProblemenwurde erst inden letztenzehnJahrenamFachgebietfürSystemdynamikundReibungsphysikderTechnischen Universität Berlin mit der Methode der Dimensionsreduktion (MDR) [4] ein Verfahren zur effizienten (und dabei exakten)Behandlung entwickelt.Mithilfe derMDRkannman, praktisch inEchtzeit, verschiedenste dynamischeKontaktproblemenumerisch simulieren. DieserlaubteineumfassendeundtiefgehendeUntersuchungvonStoßproblemen,dievorher nicht, odernurunter sehrgroßemAufwandmöglichwar. 1.2 ZurVerwendungdiesesBuches DiesesBuchistwie folgt strukturiert:ZunächstwerdendiespäterbeiderLösungdesStoß- problems benötigten dynamischen und kontaktmechanischenGrundlagen dargestellt. Das anschließendevierteKapitelwidmet sich derDeutung (und Implementierung) des behan- delten Teils der Kontaktmechanik imRahmen derMDR.Mit diesemRüstzeug versehen behandeln dieKap.5 bis 7 dasNormalstoßproblemaxialsymmetrischerKörper sowie das ebeneundräumlicheStoßproblemvonKugeln.DietheoretischenVorhersagenwerdendabei, wannimmermöglich,mitexperimentellenErgebnissenverglichen.Dasabschließendeachte Kapitel ist ausgewähltenAnwendungsgebieten von Stoßproblemen gewidmet; der Fokus liegtdabeiaufderVerdeutlichung,woundwiemandie indenfrüherenKapitelnerhaltenen Ergebnisseverwendenkann. DerAbschluss jedesKapitelsbesteht ineiner eigenenZusammenfassung, inder–ohne die Verwendung von Gleichungen, Literatur- oder anderen Verweisen – die wichtigsten InhalteundErgebnissedesKapitelsnocheinmalkurzundprägnant aufgelistet sind. DadieseMonografieunter anderemals frei verfügbaresE-Bookvertriebenwird, ist zu erwarten, dass dieMehrzahl der Leser*innen das Buch über diesenKanal erwirbt; es ist deswegen inverschiedenerHinsicht fürdieVerwendung inelektronischerFormoptimiert. SogibtesbeispielsweisezurVermeidungvonDopplungensehrvieleVerweiseaufGlei- chungen oder Abschnitte – besonders von denKapiteln, die sich den eigentlichen Stoß- problemenwidmen, zuder jeweiligenkontaktmechanischenGrundlage–die in elektroni- scherFormsehr leichtdurchVerlinkungenzuverfolgensind.Es ist dabei soeindeutigund