Kontaktmechanik und Reibung: Von der Nanotribologie bis zur Erdbebendynamik (German Edition)

Das anwendungsorientierte Buch führt in den Zusammenhang von Kontaktmechanik und Reibung ein und ermöglicht damit ein tieferes Verständnis der Tribologie. Es behandelt die eng zusammenhängenden Phänomene Kontakt, Adhäsion, Kapillarkräfte, Reibung, Schmierung und Verschleiß unter einem einheitlichen Gesichtspunkt. Der Autor geht ein auf (1) Methoden zur groben Abschätzung von tribologischen Größen, (2) Methoden zur analytischen Berechnung in einem minimal erforderlichen Umfang und (3) den Übergang zu numerischen Simulationsmethoden. Damit vermittelt er einen einheitlichen Blick auf tribologische Prozesse in verschiedenen Skalen (von der Nanotribologie bis zur Erdbebenforschung). Auch systemdynamische Aspekte von tribologischen Systemen, wie Quietschen und seine Bekämpfung sowie andere Typen von Instabilitäten und Musterbildung werden vermittelt. Aufgaben mit durchgerechneten Lösungen zu einzelnen Kapiteln dienen der Vertiefung und praktischen Anwendung des behandelten Stoffs. Neu an der 3. Auflage sind: eine ausführlichere Darstellung der elastohydrodynamischen Schmierung, ein erweitertes und aktualisiertes Kapitel zu numerischen Simulationsmethoden in der Kontaktmechanik, die Erweiterung des Kapitels „Verschleiß“ durch Diskussion und Berechnung von Fretting sowie zahlreiche neue Aufgaben und Fallbeispiele, welche den Wert des Buches als Nachschlagewerk wesentlich erhöhen. Das anwendungsorientierte Buch führt in den Zusammenhang von Kontaktmechanik und Reibung ein und ermöglicht damit ein tieferes Verständnis der Tribologie. Es behandelt die eng zusammenhängenden Phänomene Kontakt, Adhäsion, Kapillarkräfte, Reibung, Schmierung und Verschleiß unter einem einheitlichen Gesichtspunkt. Der Autor geht ein auf (1) Methoden zur groben Abschätzung von tribologischen Größen, (2) Methoden zur analytischen Berechnung in einem minimal erforderlichen Umfang und (3) den Übergang zu numerischen Simulationsmethoden. Damit vermittelt er einen einheitlichen Blick auf tribologische Prozesse in verschiedenen Skalen (von der Nanotribologie bis zur Erdbebenforschung). Auch systemdynamische Aspekte von tribologischen Systemen, wie Quietschen und seine Bekämpfung sowie andere Typen von Instabilitäten und Musterbildung werden vermittelt. Aufgaben mit durchgerechneten Lösungen zu einzelnen Kapiteln dienen der Vertiefung und praktischen Anwendung des behandelten Stoffs. Neu an der 3. Auflage sind: eine ausführlichere Darstellung der elastohydrodynamischen Schmierung, ein erweitertes und aktualisiertes Kapitel zu numerischen Simulationsmethoden in der Kontaktmechanik, die Erweiterung des Kapitels "Verschleiß" durch Diskussion und Berechnung von Fretting sowie zahlreiche neue Aufgaben und Fallbeispiele, welche den Wert des Buches als Nachschlagewerk wesentlich erhöhen. Die Zielgruppen Das Buch wendet sich sowohl an Ingenieure auf dem Gebiet der Tribologie als auch an Studierende im Hauptstudium der Ingenieurwissenschaften oder der Naturwissenschaften. Der Inhalt Einführung.- Qualitative Behandlung des Kontaktproblems - Normalkontakt ohne Adhäsion.- Qualitative Behandlung eines adhäsiven Kontaktes.- Kapillarkräfte.- Rigorose Behandlung des Kontaktproblems - Hertzscher Kontakt.- Rigorose Behandlung des Kontaktproblems - Adhäsiver Kontakt.- Kontakt zwischen rauen Oberflächen.- Tangentiales Kontaktproblem.- Rollkontakt.- Front Matter....Pages I-XIX Einführung....Pages 1-8 Qualitative Behandlung des Kontaktproblems – Normalkontakt ohne Adhäsion....Pages 9-26 Qualitative Behandlung eines adhäsiven Kontaktes....Pages 27-41 Kapillarkräfte....Pages 43-57 Rigorose Behandlung des Kontaktproblems – Hertzscher Kontakt....Pages 59-84 Rigorose Behandlung des Kontaktproblems – Adhäsiver Kontakt....Pages 85-98 Kontakt zwischen rauen Oberflächen....Pages 99-118 Tangentiales Kontaktproblem....Pages 119-138 Rollkontakt....Pages 139-153 Das Coulombsche Reibungsgesetz....Pages 155-176 Das Prandtl-Tomlinson-Modell für trockene Reibung....Pages 177-196 Reiberregte Schwingungen....Pages 197-220 Thermische Effekte in Kontakten....Pages 221-227 Geschmierte Systeme....Pages 229-257 Viskoelastische Eigenschaften von Elastomeren....Pages 259-285 Gummireibung und Kontaktmechanik von Gummi....Pages 287-302 Verschleiß....Pages 303-320 Reibung unter Einwirkung von Ultraschall....Pages 321-338 Numerische Simulationsmethoden in der Kontaktmechanik....Pages 339-347 Erdbeben und Reibung....Pages 349-371 Back Matter....Pages 373-397 Das anwendungsorientierte Buch fuhrt in den Zusammenhang von Kontaktmechanik und Reibung ein und ermoeglicht damit ein tieferes Verstandnis der Tribologie.