Untersuchung von Schwingungen und Stößen an Systemen mit adhäsiven Kontakten

Abstract In vielen technischen Anwendungen treten Kontakte auf, die sich bilden und wieder lösen, insbesondere bei Stößen zwischen Körpern. Besteht ein Kontaktpartner aus einem Elastomer, so ergibt sich durch das niedrige Elastizitätsmodul eine relativ große wahre Kontaktfläche, die dazu führt, dass intermolekulare Wechselwirkungen wie Van–der–Walls Bindungen zu großen adhäsiven Kräften führen können. Dadurch wird aus der einseitigen Bindung ein Kontakt, der auch Zugkräfte übertragen kann. Um diesen Vorgang sinnvoll zu beschreiben, muss die Dynamik des Gesamtsystems mit der adhäsiven Kontaktbeschreibung, inklusive der Beschreibung der Dynamik der Kontaktflächenbildung bzw. deren Abbau verknüpft werden. Die Grenze der Kontaktfläche kann als Rissspitze aufgefasst werden, wobei die Rissgeschwindigkeit von den viskoelastischen Materialeigenschaften abhängig ist. Sind die adhäsiven Effekte hinreichend groß, so wird der Kontakt nicht mehr gelöst und es kommt zu abklingenden Schwingungen. Hier werden experimentelle Untersuchungen an einem Adhäsionspendel und Ergebnissen aus der Simulation dargestellt. (© 2008 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)