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							5.4 ViskoelastischerNormalstoßohneAdhäsion 125
NormiertmandasaufdasErgebnis imhomogenenFall ergibt sich
Ukin
Uk=0kin = 10 ·2 2/3(3+k)(1+k) 43+k
(5+k) (
1+ 3√864 ) ⎡
⎢⎣ E˜0
cN (
ak=00 )k ⎤
⎥⎦ 2
3+k [
1+2− 83+k 2+k
(1+k)(3+k)(1−k) 7+k
3+k ]
,
(5.52)
was in logarithmischenAusdrückenals
log (
Ukin
Uk=0kin )
=C1(k)+ 2
3+k log [
E˜0
cN (
ak=00 )k ]
(5.53)
geschriebenwerden kann.Man erkennt, dass der Verlust jeweils für weicheOberflächen
(k >0)mitflachererGradierungundfürharteOberflächen(k <0)mit tiefererGradierung
kleinerwird.Einkleinerer adhäsiverEnergieverlust gehtdabeiwegenGl.(5.27) allerdings
mithöherenmaximalenKontaktspannungeneinher.
5.4 ViskoelastischerNormalstoßohneAdhäsion
In diesemUnterkapitel wird der viskoelastische Normalstoß für unterschiedliche linear-
viskoelastischeMedien untersucht.Dabei finden die imdrittenKapitel eingeführten klas-
sischen viskoelastischenMaterialmodelle Anwendung. An gegebener Stelle werden die
theoretischenVorhersagenmit experimentellenErgebnissenverglichen.
DaviskoelastischeMedienhäufigweichaberfestsind,gewinntbeistoßartigenBelastun-
gendieserMaterialiendieWellenausbreitunganBedeutung.Diesewirdtrotzdemweiterhin
vernachlässigt, d.h. eswerdenauch imFolgendennurquasistatischeProzesseuntersucht.
5.4.1 InkompressiblesKelvin-Voigt-Medium
Man betrachte zunächst das Kelvin-Voigt-Medium. Dies stellt den einfachsten und, wie
sichspäterergibt,wichtigstenFalldar. ImFolgendenwerdenderFlachstempelkontaktund
der parabolischeKontakt genauer untersucht, die gezeigtenMethoden kannman aber für
beliebigekonvexe, axialsymmetrischeEindruckkörperverwenden.
Flachstempel-Kontakt
DergeradeNormalstoßeinesstarrenflachenzylindrischenStempelsmitdemRadiusaund
derMasse m˜ auf einen inkompressiblen viskoelastischenHalbraum, der sich als linearer
					
				
						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