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200 8 AusgewählteAnwendungenvonStoßproblemen
Übersicht zu experimentellenVerfahren für Untersuchungenmit hohenDeformationsge-
schwindigkeitenbietetdieArbeit vonFieldet al. [17].
AußerdemkommenstoßbasierteTestverfahrenzumEinsatz,wenntatsächlicheKollisio-
nensimuliertwerdensollen,beispielsweisebeiderAuslegungundPrüfungvonSchutzhel-
men.
8.2.1 MaterialprüfungdurchRückprallversuche
Rückprall-ElastizitätvonElastomeren
RückpralltestsverwendetmanunteranderemalseinfacheMöglichkeit, Informationenüber
dierheologischenEigenschaftenvonElastomerenunterdynamischerBelastungzuerhalten.
DieStoßzahl–odereinedirektdarausableitbareäquivalenteGrößewiedieRückprallhöhe–
bezeichnetman indiesemZusammenhangalsMaßder„Rückprall-Elastizität“.
Verfahren zurBestimmungdieserElastomer-Eigenschaft sind in denNormenDINEN
ISO 8307 (Kugel-Rückprall-Test) und DIN 53512 (Bestimmung durch ein sogenanntes
Schob-Pendel, sieheAbb.8.1) geregelt. Außerdembeschäftigte sich schonBassi [18]mit
der Bestimmung des dynamischenModuls eines Elastomers durch den Rückprall einer
starrenKugel.
EsstelltsichdieFrage,wiedereinzelneimRückpralltestbestimmteWert–dieStoßzahl–
imAllgemeinen von der ganzen kompliziertenRheologie des Elastomers abhängt. Ist es,
mit anderenWorten,möglich, die gemesseneStoßzahlmit einer konkreten rheologischen
Information inVerbindungzubringen3?
Abb.8.1 Schematischer
AufbaueinesSchob-Pendels
zurBestimmungder
Rückprall-Elastizität einer
Elastomerprobe (schwarz).Als
MaßderElastizität fungiert die
Rückprallhöhe–Zustand (c) –
dergelenkiggelagerten
Hammerfinne g
(a)
(b) (c)
3DieAussage „Die Stoßzahl ist einMaß der Rückprall-Elastizität.“ ist per Definition richtig und
daher tautologisch.
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