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6.3 ElastischerschieferStoßmitGleiten 171
Fall vollständigenGleitenswährenddes ganzenStoßvorgangs ist die tangentiale Stoßzahl
elementarerweisedurch
fsx = 2χ
ψ (1+ z)−1 (6.58)
gegeben. Die Ergebnisse (6.56) und (6.58) ergeben sich allein aus der makroskopischen
Dynamik und demReibgesetz in globaler Form, von der konkreten kontaktmechanischen
Wechselwirkunghängensieansonstennicht ab.
DieallgemeineLösung(mitpartiellemGleitenundHaften)für x alsFunktionvonχund
ψ ist alsKonturlinien-DiagramminAbb.6.7gezeigt.Offenbarhängtdie tangentialeStoß-
zahlfürψ <1undkleineWertevonχnurschwachvonψ,alsodemReibungskoeffizienten
unddemStoßwinkel, ab.
Abb.6.8 zeigt den Verlauf der normierten Tangentialkraft während des Stoßes für
χ = 1,44 und verschiedeneWerte vonψ (nach [4]).Man erkennt die unterschiedlichen
AblösepunktevondemVerlaufbeivollständigemGleiten.
Abb.6.7 Konturlinien-
Diagrammder tangentialen
Stoßzahl fürdenelastischen
StoßmitGleitenalsFunktion
derParameterχ undψ.Die
durchgezogenenLinien
bezeichnendie inden
Gl.(6.54)und (6.57)
definiertenBereichsgrenzen −0
.6
−0
.5 −0 .4
−0.4
−0.4 −0.4
−0
.3
−0
.3
−0.3 −0.3
−0.3
−0
.2 −0.2
−0
.2
−0
.2
−0.2
−0
.1 −0.
1 −0.
1
−0
.1
−0
.1
−0.1
0 0 0
0
0
0
0
0.1 0.1 0.1
0.1
0.1
0.1
0.10
.2 0.2 0.2 0.
2
0.2
0.2
0.2
0.20.
25 0.2 5 0.
25
0.25
0.2 5
0.3 0.
3
0.3
0.3
0.3
5 0. 35
0.35
0.3 5
0.4 0.4
0.4 5 0.45
0.
50
.5
0.
6
0.60.7
0.80.9
χ κl=
/ (2 )
1 1.5 2 2.5 3
1
2
3
4
5
6
7
8
ψ l α
= ta n /µ
Abb.6.8 Verlaufder
normiertenTangentialkraft
währenddeselastischen
schiefenStoßeseiner
vollständighomogenenKugel
mitν=0,3(daraus folgt
χ ≈1,44) fürverschiedene
Wertedesgeneralisierten
Stoßwinkelsψ (nach [4])
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
−0.4
−0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t T/
S
F x
/ (
µ F | z, m ax
|)
ψ= 0,5 1,2 2
4
ψ ψ=
c
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