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124 5 QuasistatischerNormalstoßaxialsymmetrischerKörper
Abb.5.2 AdhäsiverVerlust an
kinetischerEnergie fürden
NormalstoßvonKugelnmit
AdhäsionnachMaugis,
normiert aufdenWert im
JKR-Grenzfall alsFunktiondes
Tabor-Parameters .Die
durchgezogenenvertikalen
Linienbezeichnendie
Bereichsgrenzender imText
beschriebenenFälle
5.3.3 FunktionaleGradientenmedienmitJKR-Adhäsion
Völlig analog zumhomogenen Fall kannman auch fürGradientenmedienmit einerGra-
dierung inderFormeinesPotenzgesetzes,basierendaufderbekanntenKontaktlösung,den
JKR-adhäsivenNormalstoßbehandeln[14].DieBewegungsgleichungfürdenparabolischen
FallistmitderLösungdesentsprechendenKontaktproblemsausdenGl.(3.245)und(3.246)
implizit durchdieZusammenhänge
m˜d¨ =− 4cNa 3+k
(1+k)2(3+k)R˜ + 2
1+k √
2πcN γa3+k, (5.47)
d = a 2
(1+k)R˜ − √
2πa1−k γ
cN (5.48)
gegeben.DermaximaleKontaktradiuswährenddesStoßesergibt sichalsLösungderGlei-
chung
m˜
2 v20 = 8cNa 5+k
max
(1+k)3(3+k)(5+k)R˜2 − 4
(1+k)2(3+k)R˜ √
2π γcNa 7+k
max + 1−k1+kπ γa 2
max+ U0,
(5.49)
mit
U0 := 3+k
5+k [
4(π γ)5+kR˜4(1+k)4
c2N ] 1
3+k
. (5.50)
DeradhäsiveVerlust ankinetischerEnergiewährenddesStoßesbeträgt
Ukin=− U0 [
1+2− 83+k 2+k
(1+k)(3+k)(1−k) 7+k
3+k ]
. (5.51)
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