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150 5 QuasistatischerNormalstoßaxialsymmetrischerKörper
aˆY = (
1+ √
1+ FˆY )2/3
, (5.112)
dˆY =3aˆ2Y −4 √
aˆY. (5.113)
InErmangelungentsprechenderUntersuchungenseiangenommen,dassdievoll-plastische
Lösung–zumindestwasdieZusammenhängezwischendenmakroskopischenKontaktgrö-
ßen angeht – von der Adhäsion unbeeinflusst bleibt19. In normierten Größen ergibt sich
dann
−Fˆplz = Q˜ aˆ2pl= 2Q˜
3 dˆ, dˆ > dˆ0 := D˜
2 , (5.114)
mit Q˜ ≈3,5und D˜ ≈400.Interpoliertmannunimelasto-plastischenBereichmithilfevon
Polynomen dritten Grades so, dass die Zusammenhänge zwischen denmakroskopischen
Größen an denÜbergangsstellen stetig und stetig differenzierbar sind, erhältman für die
normierteNormalkraft imelasto-plastischenBereich
−Fˆepz = FˆY +C1 (
dˆ− dˆY )
+C2 (
dˆ− dˆY )2+C3(dˆ− dˆY)3 , (5.115)
mit
C1= 3aˆ 2
Y −3aˆ1/2Y
6aˆY −2aˆ−1/2Y , C3= 2 (
FˆY − Fˆ0 )
+ Fˆ′0 (
dˆ0− dˆY )
+C1 (
dˆ0− dˆY )
(
dˆ0− dˆY )3 , (5.116)
C2= 3 (
Fˆ0− FˆY )
− Fˆ′0 (
dˆ0− dˆY )
−2C1 (
dˆ0− dˆY )
(
dˆ0− dˆY )2 , Fˆ0= 2Q˜D˜3
3 , Fˆ′0= 2Q˜3 ,
(5.117)
und fürdennormiertenKontaktradius
aˆep= aˆY +C4 (
dˆ− dˆY )
+C5 (
dˆ− dˆY )2+C6(dˆ− dˆY)3 , (5.118)
mit
19Dieskannman so interpretieren, dass die effektiveOberflächenenergie bei voll-plastischerKom-
pressionverschwindet, siehedasModell vonJohnsonundPollock [9].
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