Tagungsbeitrag

Titel Ein dynamisches Reibgesetz
Autor G.P. Ostermeyer
Infos zum Autor Prof. Dr.-Ing.habil G.P. Ostermeyer
Technische Universität Braunschweig
Institut für Dynamik und Schwingungen
Schleinitzstraße 20 38106 Braunschweig
Telefon: 0531 / 3917000
Fax: 0531 / 3917017
Email: gp.ostermeyer@tu-bs.de

Inhalt Die klassische Darstellung des Reibungskoeffizienten m in Messung und Theorie geht von der Vorstellung aus, die Abhängigkeit von der Gleitgeschwindigkeit v und anderen Einflussparametern als Funktion beschreiben zu können. Viele Messungen aber auch genauere Leistungsanalysen des Reibungsgeschehens zeigen auf, dass die Gleitreibungszahl m ein im allgemeinen zeitabhängiger Prozessparameter ist. Hieraus folgt die Notwendigkeit, einerseits den Reibkoeffizienten als dynamisches Phänomen zu beschreiben und andererseits den Verschleißvorgang bei der Beschreibung von Reibung auch für sehr kleine Zeitintervalle mit berücksichtigen zu müssen. Speziell bei technischen Bremsen findet man typische Selbstorganisationsstrukturen in der Reibgrenzschicht, mit denen sich diese enge Verknüpfung von Reibung und Verschleiß einfach aufzeigen und daraus ein Differentialgleichungssystem für den Reibkoeffizienten angeben lässt. Dieser Ansatz liefert ein dynamisches Reibgesetz, welches sehr allgemein für sehr unterschiedliche Reibpaarungen gültig zu sein scheint. So erklärt es etwa in einfacher Form oft beobachtete Hystereseeffekte bezüglich des globalen Reibungskoeffizienten in nichtstationären Betriebszuständen. Diese Arbeit stellt das dynamische Reibgesetz vor und vergleicht die theoretischen Aussagen mit realen Messergebnissen.

The classical way to describe the dynamic friction coefficient m uses algebraic dependencies between m and other parameters like the tangential velocity between the bodies. But measurements and too simple energetic analyses show the friction coefficient is a time dependent process parameter. Necessarily the friction coefficient has to be described as a dynamic process and in addition wear has to be taken into account even for very small time intervals. Especially in technical brake systems characteristic mesoscopic surface structures done by self organization effects of frictional dynamics are to be found, which could be described by a system of differential equations connecting friction and wear intimately. These equations represents a dynamic friction law, which seems to be valid for other frictional systems too. So hysteretic effects in instationary measurements scenarios with respect to the global friction coefficient are described. This paper describes the dynamic friction law and show some applications.
Datum 2005