Tagungsbeitrag

Titel Anwendung der Randelementemethode zur Berechnung der Reibkraft zwischen einem starren Indenter und einem viskoeleastischen Halbraum
Autor Stephan Kusche
Infos zum Autor Dipl.-Ing. Stephan Kusche
TU-Berlin, Institut für Mechanik, Sekr. C 8-4
Straße des 17. Juni 135
10623 Berlin
Inhalt Zusammenfassung
Es wird ein Verfahren zur numerischen Berechnung des tangentialen Kontaktes zwischen einem starren Körper und einem viskoelastischen Halbraum unter Verwendung der Randelementemethode vorgestellt. Ziel ist die Bestimmung der Widerstandskraft im stationären Zustand während der Bewegung eines Indenters mit konstanter Geschwindigkeit. Das vorgestellte Verfahren ist auch auf instationäre Probleme anwendbar. Die Modellierung des als inkompressibel angenommen Materials erfolgt mittels Prony-Reihen. Weiterhin sei die Tangentialgeschwindigkeit klein (quasisstatischer Zustand) und es treten im Kontakt nur Normalspannungen auf. Simulationen zeigen, dass sich dieses Problem auf wenige Parameter reduzieren lässt. So lässt sich die Reibkraft für einen Standardkörper auf eine funktionale Abhängigkeit von zwei dimensionslosen Größen reduzieren.

Abstract
A numerical procedure based upon the boundary element method for numerical investigation of the tangential contact between a rigid body and a viscoelastic half space will be introduced. The aim is to calculate the friction force under stationary conditions while the velocity of the indenter is kept constant. The introduced procedure can be applied to non-stationary problems as well. Assuming the material is incompressible it will be described using Prony series. Furthermore the tangential velocity should be small (quasi-static process) and only normal stress in contact is taken into account. It becomes evident, that this problem can be reduced to only a few parameters. This shows that the friction force of the standard model can be attributed to only two dimensionless variables.
Datum 2015