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2015 | OriginalPaper | Chapter

7. Kontakt zwischen rauen Oberflächen

Author: Valentin L. Popov

Published in: Kontaktmechanik und Reibung

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Die Oberflächenrauigkeit hat einen großen Einfluss auf viele physikalische Phänomene wie Reibung, Verschleiß, Abdichtungen, Adhäsion, selbstklebende Schichten, elektrische und thermische Kontakte. Wenn zwei Körper mit rauen Oberflächen aneinander gedrückt werden, so ist die „reale Kontaktfläche“ zunächst sehr viel kleiner als die „scheinbare Fläche“. Die Größe und Form des realen Kontaktgebietes bestimmt z. B. den elektrischen und den thermischen Widerstand zwischen den Körpern. Die Größe der Kontaktgebiete und der maximalen Spannungen bestimmt letztendlich die Größe von Verschleißteilchen und somit die Verschleißgeschwindigkeit. Auch für die Reibungsprozesse ist die Größe des realen Kontaktgebietes von ausschlaggebender Bedeutung. Als mikroskopische Ursache für die Reibungskraft kann man sich den Bruch der mikroskopischen Bindungen zwischen den kontaktierenden Oberflächen vorstellen. Die Bruchfestigkeit und somit die Reibungskraft sollten nach diesen Vorstellungen etwa proportional zu der „realen Kontaktfläche“ sein. In diesem Kapitel untersuchen wir Abhängigkeiten der realen Kontaktfläche, der Kontaktlänge und der gesamten Kontaktkonfiguration von der Anpresskraft.
Footnotes
1
Solche regulären Oberflächen bezeichnet man allerdings nicht als „rau“, sondern als „profiliert“ oder „strukturiert“.
 
2
Es ist interessant zu bemerken, dass die Gl. (7.15) mit \(\kappa = 2\) auch für abrasive Flächen mit scharfen Spitzen gilt (siehe Aufgabe 7 zu diesem Kapitel).
 
3
Dieses Ergebnis wurde bereits von J.C. Maxwell hergeleitet: J.C. Maxwell. A Treatise on Elektricity and Magnetism. Oxford Press, 1891.
 
Metadata
Title
Kontakt zwischen rauen Oberflächen
Author
Valentin L. Popov
Copyright Year
2015
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-45975-1_7

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