Kontaktmechanik

  • type: Vorlesung (V)
  • chair: KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau - Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science
    KIT-Fakultäten - KIT-Fakultät für Maschinenbau
  • semester: SS 2021
  • time: 13.04.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich


    20.04.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    27.04.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    04.05.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    11.05.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    18.05.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    01.06.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    08.06.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    15.06.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    22.06.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    29.06.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    06.07.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    13.07.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich

    20.07.2021
    14:00 - 15:30 wöchentlich


  • lecturer: Dr. Christian Greiner
  • sws: 2
  • lv-no.: 2181220
  • information: Online
Inhalt

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

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

Vorkenntnisse in Mathematik, Physik und Werkstoffkunde empfohlen

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

Mündliche Prüfung ca. 30 Minuten

VortragsspracheDeutsch
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)

Organisatorisches

Weitere Informationen finden Sie in ILIAS.

Kontakt: christian.greiner@kit.edu