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3.4 Tangentialkontakt 43
σxz(r)= sgn (
ux,0 ) σB(r;a2,c2). (3.113)
Es wird also eine weitere Cattaneo-Mindlin-Spannung zu der bereits bestehenden linear
superponiert.Die tangentialeStarrkörperverschiebungverändert sichum
| ux,0|=ux,0,B(a2,c2), (3.114)
dasbedeutet, dieBedingungc2 >a1 führt aufdie Forderung
| ux,0|<μ E˜
G˜ [g(a2)−g(a1)]=μ E˜
G˜ d. (3.115)
Falls c1 < c2 <a1, muss man zunächst die Schubspannungen im Ring c2 < r ≤a1 durch
eineVerteilung
σxz,I(r)=−σB(r;a1,c2) (3.116)
löschen.Anschließendwird wiederumeineweitereVerteilung
σxz,I I(r)= sgn (
ux,0 ) σB(r;a2,c2) (3.117)
linear superponiert. Im Fall ux,0 > 0 ist die gesamte neue Spannungsverteilung wegen
der Superpositionsregel (3.109)durch
σxz(r)=σB(r;a1,c1)−σB(r;a1,c2)+σB(r;a2,c2)=σB(r;a2,c1), (3.118)
gegeben, das Haftgebiet schrumpft also sofort auf den Radius c1. Der Fall c1 < c2 ≤ a1
existiert daher nur, falls ux,0 < 0, d.h. falls ein Umkehrpunkt der Tangentialbewegung
auftritt. Da die gesamte Differenz der tangentialen Starrkörperverschiebung unter diesen
Umständenals
ux,0 =− [
ux,0,B(a1,c2)+ux,0,B(a2,c2) ]
(3.119)
geschriebenwerdenkann, führtdieBedingung c2 > c1 auf dieForderung
ux,0 >−2ux,0,1−μ E˜
G˜ d. (3.120)
Fallsc2 ≤ c1,wirddiegesamteursprünglichvorhandeneSpannungsverteilunggelöschtund
neu überschrieben.Man erhält
σxz(r)= sgn (
ux,0 ) σB(r;a2,c2) (3.121)
und entsprechend
ux,0,2 = sgn (
ux,0 )
ux,0,B(a2,c2). (3.122)
Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin
Grundlagen und Anwendungen
- Titel
- Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin
- Untertitel
- Grundlagen und Anwendungen
- Autor
- Emanuel Willert
- Verlag
- Springer Vieweg
- Ort
- Berlin
- Datum
- 2020
- Sprache
- deutsch
- Lizenz
- CC BY 4.0
- ISBN
- 978-3-662-60296-6
- Abmessungen
- 17.3 x 24.6 cm
- Seiten
- 258
- Schlagwörter
- Engineering, Mechanics, Mechanics, Applied, Mechanics, Applied mathematics, Engineering mathematics
- Kategorien
- Naturwissenschaften Physik
- Technik
Inhaltsverzeichnis
- 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