Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin : Grundlagen und Anwendungen.

Bibliographic Details
Main Author: Willert, Emanuel.
Format: eBook
Language:German
Published: Berlin, Heidelberg : Springer Berlin / Heidelberg, 2020.
Edition:1st ed.
Subjects:
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Table of Contents:
  • Intro
  • Danksagung
  • Inhaltsverzeichnis
  • Symbolverzeichnis
  • 1 Einleitung
  • 1.1 Zum Ziel dieses Buches
  • 1.2 Zur Verwendung dieses Buches
  • 2 Kinematik und Dynamik räumlicher Stöße von Kugeln
  • 2.1 Bewegungsgleichungen
  • 2.1.1 Geometrie und Notation
  • 2.1.2 Kinematik und Dynamik
  • 2.2 Vereinfachungen der Bewegungsgleichungen
  • 2.2.1 Weitere vereinfachende Annahmen
  • 2.2.2 Die Stoßzahlen
  • 2.3 Zusammenfassung
  • 3 Kontaktmechanische Grundlagen
  • 3.1 Fundamentallösung des homogenen elastischen Halbraums
  • 3.1.1 Fundamentallösung für eine Punktlast
  • 3.1.2 Der Kontakt zweier elastischer Körper
  • 3.2 Reibungsfreier Normalkontakt ohne Adhäsion
  • 3.2.1 Lösung für den flachen zylindrischen Stempel
  • 3.2.2 Lösung für eine beliebige axialsymmetrische Indenterform
  • 3.2.3 Einfluss des Reibregimes
  • 3.3 Reibungsfreier Normalkontakt mit Adhäsion
  • 3.3.1 Einführung
  • 3.3.2 Adhäsiver Normalkontakt in der JKR-Näherung
  • 3.3.3 Theorie von Maugis (parabolischer Kontakt)
  • 3.3.4 Einfluss des Reibregimes
  • 3.4 Tangentialkontakt
  • 3.4.1 Tangentialkontakt ohne Gleiten
  • 3.4.2 Cattaneo-Mindlin-Theorie
  • 3.4.3 Erweiterung auf beliebige Belastungsgeschichten
  • 3.5 Torsionskontakt
  • 3.5.1 Torsionskontakt ohne Gleiten
  • 3.5.2 Torsionskontakt mit Gleiten
  • 3.5.3 Erweiterung auf beliebige Belastungsgeschichten (parabolischer Kontakt)
  • 3.6 Viskoelastizität
  • 3.6.1 Einführung
  • 3.6.2 Das allgemeine linear-viskoelastische Materialgesetz
  • 3.6.3 Berücksichtigung der Kompressibilität (Normalkontakt)
  • 3.6.4 Rheologische Modelle
  • 3.6.5 Behandlung viskoelastischer Kontaktprobleme nach Lee und Radok
  • 3.6.6 Erweiterung auf beliebige Belastungsgeschichten
  • 3.7 Funktionale Gradientenmedien
  • 3.7.1 Einführung
  • 3.7.2 Fundamentallösung des inhomogenen Halbraums
  • 3.7.3 Reibungsfreier Normalkontakt ohne Adhäsion.
  • 3.7.4 Reibungsfreier Normalkontakt mit Adhäsion in der JKR-Näherung
  • 3.7.5 Tangentialkontakt
  • 3.8 Plastizität
  • 3.8.1 Einführung
  • 3.8.2 Normalkontakt ohne Adhäsion (parabolischer Kontakt)
  • 3.8.3 Normalkontakt mit Adhäsion (parabolischer Kontakt)
  • 3.9 Zusammenfassung
  • Literatur
  • 4 Die Methode der Dimensionsreduktion in der Kontaktmechanik
  • 4.1 Reibungsfreier Normalkontakt ohne Adhäsion
  • 4.2 Reibungsfreier Normalkontakt mit Adhäsion
  • 4.2.1 Abbildung des adhäsiven Normalkontaktes in der JKR-Näherung
  • 4.2.2 Abbildung des adhäsiven Normalkontaktes nach Maugis
  • 4.3 Tangentialkontakt
  • 4.4 Torsionskontakt
  • 4.5 Viskoelastizität
  • 4.6 Funktionale Gradientenmedien
  • 4.6.1 Reibungsfreier Normalkontakt ohne Adhäsion
  • 4.6.2 Reibungsfreier Normalkontakt mit Adhäsion in der JKR-Näherung
  • 4.6.3 Tangentialkontakt
  • 4.7 Zusammenfassung
  • 5 Quasistatischer Normalstoß axialsymmetrischer Körper
  • 5.1 Quasistatik
  • 5.2 Elastischer Normalstoß ohne Adhäsion
  • 5.2.1 Homogene Medien
  • 5.2.2 Funktionale Gradientenmedien
  • 5.3 Elastischer Normalstoß mit Adhäsion
  • 5.3.1 Homogene Medien mit JKR-Adhäsion
  • 5.3.2 Homogene Medien mit Adhäsion nach Maugis (parabolischer Kontakt)
  • 5.3.3 Funktionale Gradientenmedien mit JKR-Adhäsion
  • 5.4 Viskoelastischer Normalstoß ohne Adhäsion
  • 5.4.1 Inkompressibles Kelvin-Voigt-Medium
  • 5.4.2 Vergleich mit experimentellen Ergebnissen
  • 5.4.3 Inkompressibles Standardmedium
  • 5.4.4 Inkompressibles Kelvin-Maxwell-Medium
  • 5.4.5 Kompressibles Kelvin-Voigt-Medium
  • 5.5 Elasto-Plastischer Normalstoß ohne Adhäsion
  • 5.5.1 Theoretische Modellierung
  • 5.5.2 Vergleich mit experimentellen Ergebnissen
  • 5.6 Elasto-Plastischer Normalstoß mit Adhäsion
  • 5.7 Zusammenfassung
  • 6 Quasistatische ebene Stöße von Kugeln
  • 6.1 Elastischer schiefer Stoß ohne Gleiten
  • 6.1.1 Homogene Medien.
  • 6.1.2 Funktionale Gradientenmedien
  • 6.2 Viskoelastischer schiefer Stoß ohne Gleiten
  • 6.2.1 Inkompressibles Kelvin-Voigt-Medium
  • 6.2.2 Inkompressibles Kelvin-Maxwell-Medium
  • 6.3 Elastischer schiefer Stoß mit Gleiten
  • 6.3.1 Homogene Medien
  • 6.3.2 Funktionale Gradientenmedien
  • 6.3.3 Vergleich mit experimentellen Ergebnissen
  • 6.4 Viskoelastischer schiefer Stoß mit Gleiten
  • 6.5 Elasto-Plastischer schiefer Stoß mit Gleiten
  • 6.6 Zusammenfassung
  • 7 Räumliche Effekte in elastischen Stößen von Kugeln
  • 7.1 Einfluss der Rotation der Stoßachse
  • 7.1.1 Reibungsfreier Stoß ohne Adhäsion
  • 7.1.2 Reibungsfreier Stoß mit JKR-Adhäsion
  • 7.1.3 Stoß mit Reibung ohne Adhäsion
  • 7.2 Elastischer Torsionsstoß
  • 7.2.1 Stoß ohne Gleiten
  • 7.2.2 Stoß mit Gleiten
  • 7.3 Zusammenfassung
  • 8 Ausgewählte Anwendungen von Stoßproblemen
  • 8.1 Schlagverschleiß
  • 8.2 Stoßbasierte Testverfahren
  • 8.2.1 Materialprüfung durch Rückprallversuche
  • 8.2.2 Weitere stoßbasierte Testverfahren
  • 8.3 Granulare Medien
  • 8.3.1 Kinetische Theorie granularer Medien
  • 8.3.2 Numerische Simulation granularer Medien
  • 8.3.3 Formen granularer Medien
  • 8.4 Astrophysikalische Anwendungen
  • 8.4.1 Kollisionsmodelle für Eispartikel
  • 8.4.2 Dynamik der Ringsysteme
  • 8.5 Anwendungen im Sportbereich
  • 8.5.1 Ballsportarten
  • 8.5.2 Schutzhelme
  • 8.6 Anwendungen in der Medizin
  • 8.7 Zusammenfassung
  • 9 Anhang
  • 9.1 Verschiebungen bei Hertzschen Tangentialspannungen
  • 9.2 Tangentiale Spannungsverteilungen für Gradientenmedien
  • 9.2.1 Kontakt ohne Gleiten
  • 9.2.2 Parabolischer Kontakt
  • 9.3 Übersicht der verwendeten Spezialfunktionen
  • 9.3.1 Elliptische Integrale
  • 9.3.2 Die Gamma-Funktion
  • 9.3.3 Die Hypergeometrische Funktion
  • 9.3.4 Die Beta-Funktion
  • 9.4 Quellcode für viskoelastischen schiefen Stoß mit Gleiten
  • Literatur
  • Stichwortverzeichnis.