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196 7 RäumlicheEffekte inelastischenStößenvonKugeln
der Stoßachsewährend derKollision und zum anderen die elastischeDeformation durch
die Torsion. Da die betrachteten Effekte klein sind (bzw. langsam ablaufen), können die
auftretendenGleichungen asymptotisch in geschlossener Formgelöstwerden, auchwenn
eineallgemeineanalytischeBehandlungunmöglich ist.
DieZentrifugalkraftdurchdieRotationderStoßachseistfürbesondersflacheStoßwinkel
vonBedeutungundsorgtfüreinezusätzlicheAbstoßungderKugelnwährendderKollision.
DadurchsinddiemaximaleEindrucktiefeunddieStoßdauerkleinerals imFallohnezentri-
fugaleBeiträge zurNormalkraft.Die zusätzlicheRepulsion ist speziell für adhäsiveStöße
interessant, da sich dadurch auchkollidierendeKugelnwieder voneinander lösenkönnen,
deren relativeNormalgeschwindigkeit dafür in einemreinenNormalstoßzukleinwäre. In
StößenmitReibungsorgtdiezusätzlicheAbstoßungdafür,dassdienormaleStoßzahl(wenn
siekinematischalsVerhältnisvonGeschwindigkeitennachundvordemStoßdefiniertwird)
auch inelastischenKollisionenohneAdhäsionkleiner alsEins ist.
Die torsionale Stoßzahl für den elastischen reinenTorsionsstoßmitGleiten hängt,wie
die tangentialeStoßzahl imschiefenelastischenStoßmitGleiten,vonzweiParameternab,
vondenendererstediegeometrischenundderzweitedieReibeigenschaftendesKontaktes
charakterisiert.DerEnergieverlustwährenddes torsionalenStoßes nimmtmit steigendem
Reibkoeffizientengrundsätzlichzu.
Literatur
1. Jäger, J. (1994).Torsional impact of elastic spheres.Archive of Applied Mechanics,64(4), 235–
248.
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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