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3.8 Plastizität 77
Fz =−4
3 E˜ √
Rp (d−dres)3, (3.272)
mit dem durch die plastische Deformation vergrößerten Krümmungsradius des Profils [11,
S.182]
Rp = 4E˜a 3
max
3|Fz,max|, (3.273)
beschrieben werden kann. Die nach der vollständigen Entlastung verbleibende Restein-
drucktiefeergibt sichausderStetigkeit desKraftverlaufszu
dres =dmax− (
3|Fz,max|
4E˜ √
Rp )2/3
=dmax− a 2
max
Rp . (3.274)
Normiert man alle Größen auf die kritischen Werte zu Beginn des lokalen Fließens, kann
Gl. (3.271) indimensionsloserFormals
Fz
FY =−1
2 (
3 d
dY −1 )
(3.275)
geschriebenwerden.Für die Entlastungsphaseergibt sich
Fz
FY =− √
Rp
R˜ [
d
dY − dmax
dY (
1− R˜
Rp )]3/2
, (3.276)
wobei wegen der Gl.(3.271) und (3.273) der Zusammenhang zwischen der maximalen
Eindrucktiefeund demKrümmungsradiuswährendderEntlastungdurch
R˜
Rp = 1
2 (
3− dY
dmax )√
dY
dmax . (3.277)
gegebenist.OffenbarhängtdasVerhaltenindiesemModellnurvondemVerhältnisdY/dmax
ab.InAbb.3.15sinddieVerläufederNormalkraftalsFunktionderEindrucktiefeinnormier-
ten Größen bei einem vollständigen Belastungs- und Entlastungszyklus für verschiedene
WertediesesVerhältnissesdargestellt.
DerhysteretischeEnergie-Verlust U währendeinesvollständigenLastzykluskannohne
Schwierigkeitendurch Integrationbestimmtwerden. InnormiertenGrößenerhältmanden
Zusammenhang
| U|
FY dY = 2
5 + 1
4 (
3d2max
d2Y −2dmax
dY −1 )
− 2
5 √
Rp
R˜ (
dmax
dY − dres
dY )5/2
, (3.278)
der inAbb.3.16 grafisch dargestellt ist.
Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin
Grundlagen und Anwendungen
- Title
- Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin
- Subtitle
- Grundlagen und Anwendungen
- Author
- Emanuel Willert
- Publisher
- Springer Vieweg
- Location
- Berlin
- Date
- 2020
- Language
- German
- License
- CC BY 4.0
- ISBN
- 978-3-662-60296-6
- Size
- 17.3 x 24.6 cm
- Pages
- 258
- Keywords
- Engineering, Mechanics, Mechanics, Applied, Mechanics, Applied mathematics, Engineering mathematics
- Categories
- Naturwissenschaften Physik
- Technik
Table of contents
- 1 Einleitung 1
- Literatur 3
- 2 Kinematik und Dynamik räumlicher Stöße von Kugeln 5
- Literatur 14
- 3 Kontaktmechanische Grundlagen 17
- 3.1 Fundamentallösung des homogenen elastischen Halbraums 17
- 3.2 Reibungsfreier Normalkontakt ohne Adhäsion 20
- 3.3 Reibungsfreier Normalkontakt mit Adhäsion 25
- 3.4 Tangentialkontakt 38
- 3.5 Torsionskontakt 45
- 3.6 Viskoelastizität 52
- 3.6.1 Einführung 52
- 3.6.2 Das allgemeine linear-viskoelastische Materialgesetz 53
- 3.6.3 Berücksichtigung der Kompressibilität (Normalkontakt) 55
- 3.6.4 Rheologische Modelle 56
- 3.6.5 Behandlung viskoelastischer Kontaktprobleme nach Lee und Radok 61
- 3.6.6 Erweiterung auf beliebige Belastungsgeschichten 62
- 3.7 Funktionale Gradientenmedien 63
- 3.8 Plastizität 73
- 3.9 Zusammenfassung 84
- Literatur 87
- 4 Die Methode der Dimensionsreduktion in der Kontaktmechanik 95
- Literatur 110
- 5 Quasistatischer Normalstoß axialsymmetrischer Körper 113
- Literatur 153
- 6 Quasistatische ebene Stöße von Kugeln 157
- Literatur 181
- 7 Räumliche Effekte in elastischen Stößen von Kugeln 183
- Literatur 196
- 8 Ausgewählte Anwendungen von Stoßproblemen 197
- Literatur 222
- 9 Anhang 229
- Literatur 238
- Stichwortverzeichnis 239