Konstitutive Gesetze für den Kontakt rauer Oberflächen

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Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, konstitutive Gesetze für den trockenen Normal- und Tangentialkontakt rauer Oberflächen auf der Basis eines fraktalen Oberflächenmodells zu entwickeln. Dabei sollen durch die Verwendung der fraktalen Oberflächenbeschreibung die bekannten Schwierigkeiten bei der Verwendung der üblichen stochastischen Kenngrößen vermieden werden. Ein typischer Verwendungszweck derartiger Kontaktgesetze ist zum Beispiel die Modellierung von Fügestellen in Strukturen mit Hilfe der Methode der finiten Elemente. Die Reibungsdissipation in Fügestellen stellt die Hauptquelle der Dämpfung von typischen Maschinenbaukonstruktionen dar. Üblicherweise werden die Fügestellen aber nur sehr unzureichend durch phänomenologische Modelle abgebildet, deren Parameter jeweils anwendungsspezifisch durch Experimente identifiziert werden müssen und daher kaum Prädikationscharakter haben. Die Einführung konstitutiver Gesetze zur Modellierung des Kontaktverhaltens stellt daher einen wesentlichen Fortschritt gegenüber der bisherigen Modellierungspraxis dar. Die beantragten Untersuchungen sollen die Modellbildung, die numerische Simulation und die experimentelle Verifikation umfassen.