IAM - Computational Materials Science

Kontaktmechanik

  • type:
  • semester: WS 17/18
  • time: 17.10.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    20.30 SR -1.017 (UG) 20.30 Kollegiengebäude Mathematik, Englerstr. 2


    17.10.2017
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    20.21 Pool G 20.21 Kollegiengebäude am Zirkel, Teil 2 (SCC)

    17.10.2017
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    20.30 SR -1.017 (UG) 20.30 Kollegiengebäude Mathematik, Englerstr. 2

    24.10.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
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    24.10.2017
    11:30 - 13:00 wöchentlich
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    24.10.2017
    11:30 - 13:00 wöchentlich
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    07.11.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
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    07.11.2017
    11:30 - 13:00 wöchentlich
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    07.11.2017
    11:30 - 13:00 wöchentlich
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    14.11.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
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    14.11.2017
    11:30 - 13:00 wöchentlich
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    21.11.2017
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    21.11.2017
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    21.11.2017
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    28.11.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
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    28.11.2017
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    28.11.2017
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    05.12.2017
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    19.12.2017
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    09.01.2018
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    16.01.2018
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    23.01.2018
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    30.01.2018
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    06.02.2018
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    06.02.2018
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  • lecturer: Dr. Christian Greiner
  • sws: 3
  • lv-no.: 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 30 Minuten