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7.3 Zusammenfassung 195
umdengleichenBetragverringernwiewährendderKompression,sodasssichalstorsionale
Stoßzahl indiesemFallderAusdruck
t =−1+ 3π
16 √
π (1,2)
(1,7) χt
ψt , ψt := (1−ν)amax|ωz,0|
μ|vz,0| , (7.58)
ergibt.DerParameterχt wurdebereits inGl.(7.36) definiert,ψt ist dasAnalogondes aus
demebenenStoßmitGleitenbekanntenParametersψ fürdenTorsionsstoß.
AllgemeineLösungfürpartiellesGleiten
DieLösung imallgemeinenFallpartiellenGleitenskannmanmithilfeder imdrittenKapi-
tel geschilderten kontaktmechanischenGrundlagen, ameinfachstenmit ihrerDeutung im
RahmenderMDR,numerischbestimmen.DietorsionaleStoßzahlhängtnurvondenbeiden
Parameternχt undψt abundist inAbb.7.5alsFunktionvonψt fürverschiedeneWertevon
χt gezeigt.DiedünnenLinienbezeichnen jeweilsdieanalytischeLösungfürvollständiges
Gleiten,dieoffensichtlichfürWerteψt >1fastperfektmitder tatsächlichenLösungüber-
einstimmt. Insgesamt nimmt die Stoßzahlmit steigendemψt betragsmäßig grundsätzlich
zu, in dem relevantenBereich kleinerWerte vonχt wird der Energieverlustwährend des
Stoßesdamitmitsteigendemψt,alsobeispielsweisefürkleinereReibkoeffizienten,kleiner.
7.3 Zusammenfassung
Bei der Rückführung (vom Standpunkt der makroskopischen Dynamik) der räumlichen
Kollision vonKugeln auf denStoß einerKugel auf einen ruhendenHalbraum imzweiten
Kapitel wurden mehrere Effekte als vernachlässigbar klein behandelt, die entsprechend
nur in räumlichenKollisionen auftreten. Zwei dieserEffektewurden in demvergangenen
Kapitelgenaueruntersucht, zumeinenderEinflussderZentrifugalkraftdurchdieRotation
Abb.7.5 TorsionaleStoßzahl
t alsFunktiondesParameter
ψt fürverschiedeneWertevon
χt –sieheGl.(7.36)– fürden
elastischenTorsionsstoßeiner
KugelmitGleiten.Diedünnen
Linienbeschreiben jeweilsdie
inGl.(7.58)gegebeneLösung
fürvollständigesGleiten
0 0.5 1 1.5 2
−1
−0.9
−0.8
−0.7
−0.6
t = 0,03
t = 0,06
t = 0,09
t = 0,12
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