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8AusgewählteAnwendungenvonStoßproblemen
NachderDarstellungderdynamischenundkontaktmechanischenGrundlagenundderaus-
führlichen Untersuchung des Stoßproblems unter verschiedenen Bedingungen stehen im
folgendenKapitelAnwendungsbereicheausPhysik,TechnikundMedizin imMittelpunkt,
fürdiedie inden früherenKapitelngezeigtenErgebnissevonBedeutungsind.
Die Gebiete, in denen die gezeigten kontaktmechanischenGrundlagen und Lösungen
von Stoßproblemen Relevanz haben, sind teilweise selbst riesige Forschungszweige, die
in jeweils kurzenUnterkapiteln natürlich nicht annähernd erschöpfend dargestelltwerden
können.DerStildesfolgendenKapitelsunterscheidetsichdahervondemderfrüherenTeile
diesesBuches:DiebehandeltenThemenwerdennichtmehrumfassendundmathematisch
detailliert entwickelt; stattdessenwird „nur“ beschrieben,welche Fragestellungen inwel-
chenAnwendungsgebieten auftreten undwieman eventuell die in den früherenKapiteln
hergeleitetenErgebnissezurBehandlungdieserFragenverwendenkann.
Die ersten beidenTeile desKapitels sind der Schädigung vonSystemen durch stoßar-
tigeBelastungenundstoßbasiertenTestverfahren,z.B.zurBestimmungvonMaterialeigen-
schaften, gewidmet.Der anschließendeBlockderAbschn.8.3und8.4beschäftigt sichmit
granularenMedien – derenDynamik durch eineVielzahl einzelnerKollisionen bestimmt
wird – und ihren astrophysikalischen Anwendungen. Zwei Unterkapitel zu den Themen
SportundMedizinbeschließendenHauptteil diesesBuches.
DieseKlassifikationmöglicherAnwendungen derMechanik vonKollisionen ist nicht
immereindeutig;ÜberschneidungenexistierenunteranderemzwischendenBereichenSport
undMedizinoderzwischender theoretischenBeschreibungunddenAnwendungengranu-
larerMedien.AuchTestverfahrenhabeninderRegeleinenbestimmtenpraktischenHinter-
grund; so könntenPrüfverfahren zurBestimmungder viskoelastischenEigenschaften von
Gelenkknorpelebensogut indemUnterkapitelbeschriebenwerden,dassichmedizinischen
Anwendungenwidmet.
WeranmöglicheAnwendungenvonStoßproblemendenkt,wirdfrüheroderspäterbeider
AuslegungvonSchutzsystemen landen.Öffentliche, frei verfügbareForschungsergebnisse
©Der/dieAutor(en)2020
E.Willert,Stoßprobleme inPhysik,TechnikundMedizin,
https://doi.org/10.1007/978-3-662-60296-6_8 197
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