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Karlsruhe Institut of Technology

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Kontaktmechanik

Kontaktmechanik
Typ: Vorlesung (V)
Semester: SS 2019
Zeit: 23.04.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3



30.04.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


07.05.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


14.05.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


21.05.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


28.05.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


04.06.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


11.06.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


18.06.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


25.06.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


02.07.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


09.07.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


16.07.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3


23.07.2019
14:00 - 15:30 wöchentlich
10.91, Raum 227/3



Dozent: Dr. Christian Greiner
SWS: 2
LVNr.: 2181220
Voraussetzungen

keine

Empfehlungen:

Vorkenntnisse in Mathematik, Physik und Werkstoffkunde

Literaturhinweise

K. L. Johnson, Contact Mechanics (Cambridge University Press, 1985)

D. Maugis, Contact, Adhesion and Rupture of Elastic Solids (Springer-Verlag, 2000)

J. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces (Academic Press, 1985)

Lehrinhalt

Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Kontaktmechanik glatter und rauer Oberflächen in nicht-adhäsiven und adhäsiven Grenzfällen. Parallel zu der Vorlesung wird eine Computerübung angeboten, in der kontaktmechanische Probleme numerisch gelöst werden.

  1. Einführung: Kontaktfläche und Kontaktsteifigkeit
  2. Elastische Halbraumtheorie
  3. Kontakt nichtadhäsiver Kugeln: Hertz Theorie
  4. Physikalische Grundlagen adhäsiver Wechselwirkungen an Grenzflächen
  5. Kontakt adhäsiver Kugeln: Johnson-Kendall-Roberts, Derjaguin-Muller-Toporov und Maugis-Dugdale Theorien
  6. Oberflächenrauigkeit: Topographie, Leistungsdichte, Struktur realer Oberflächen, fraktale Oberflächen als Modell, Messmethoden
  7. Kontakt nichtadhäsiver rauer Oberflächen: Greenwood-Williamson, Persson, Hyun-Pei-Robbins-Molinari Theorien
  8. Kontakt adhäsiver rauer Oberflächen: Fuller-Tabor, Persson und neuere numerische Theorien
  9. Kontakt rauer Kugeln: Greenwood-Tripp und neuere numerische Resultate
  10. Tangential- und gleitender Kontakt: Cattaneo-Mindlin, Savkoor, Persson
  11. Anwendungen von Kontaktmechanik
Arbeitsbelastung

Präsenzzeit: 22,5 Stunden
Selbststudium: 97,5 Stunden

Ziel

Der/die Studierende

  • kennt Kontaktmodelle für glatte und raue sowie nicht-adhäsive und adhäsive Grenzflächen und kann diese gegeneinander abgrenzen
  • kennt grundlegende Skalierungseigenschaften der funktionalen Abhängigkeit von Kontaktfläche, -steifigkeit und Anpresskraft
  • kann numerische kontaktmechanische Methoden anwenden, um Fragstellungen aus der Werkstoffwissenschaft zu bearbeiten
Prüfung

Mündliche Prüfung ca. 30 Minuten