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Adhäsiver Normalkontakt zwischen einem zylindrischen Indenter und einem viskoelastischen Halbraum in Dugdale Approximation

By Julia Rengshausen

Abstract

This work shows an analytical approach to solving problems of normal adhesive contact where visco-elastic material behavior is present. The geometry is limited to a flat punch in contact with a half-space, but the approach presented here can also be adapted to different geometries. The adhesion is modelled as a Dugdale potential which has a constant pressure value over the area of adhesion. Using the method of dimensionality reduction (MDR) the system is solved analytically up to a point where a numerical solution is simple to implement. Exact closed form solutions are determined for certain system specifications and an approximate closed form solution is given for the general problem.Die vorliegende Arbeit stellt eine Vorgehensweise vor, adäsive Normalkontaktprobleme mit viskoelastischem Materialverhalten analytisch zu lösen. Die Geometrie des Systems wurde auf einen zylindrischen Indenter in Kontakt mit einem Halbraum reduziert, die vorgestellte Herangehensweise lässt sich jedoch auch auf andere Geometrien erweitern. Die adhäsiven Kräfte wurden durch ein Dugdale Potential modelliert, welches im gesamten Adhäsionsbereich einen konstanten Spannungswert annimmt. Die Methode der Dimensionsreduktion wurde genutzt um die, das System beschreibenden Gleichungen so weit wie möglich analytisch zu lösen. Daran anschließend lässt sich eine numerische Lösung leicht umsetzen. Für bestimmte Systeme wird eine exakte analytische Lösung präsentiert und für das komplette System eine Näherungsformel angegeben

Topics: 531 Klassische Mechanik, Festkörpermechanik, contact mechanics, adhesion, method of dimensionality reduction, Kontaktmechanik, Adhäsion, Methode der Dimensionsreduktion
Year: 2017
OAI identifier: oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/6275
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