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

• Author: Willert, Emanuel.
• Place / Publishing House: Berlin, Heidelberg : : Springer Berlin / Heidelberg,, 2020.; {copy}2020.
• Year of Publication: 2020
• Edition: 1st ed.
• Language: German
• Physical Description: 1 online resource (249 pages)

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.