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2015 | OriginalPaper | Chapter

13. Thermische Effekte in Kontakten

Author: Valentin L. Popov

Published in: Kontaktmechanik und Reibung

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

An der Grenzfläche zwischen zwei aneinander reibenden Körpern wird Wärmeenergie freigesetzt. Da die reale Kontaktfläche in der Regel nur einen Bruchteil der scheinbaren Fläche beträgt, ist die Wärmefreisetzung in einem tribologischen Kontakt sehr heterogen. Die lokalen Temperaturerhöhungen in einzelnen Mikrokontakten können so hoch sein, dass sie die Materialeigenschaften beeinflussen oder das Material sogar zum Schmelzen bringen. Eine lokale Änderung der Temperatur führt ferner zu einer lokalen Wärmedehnung und der damit bedingten Änderung in den Kontaktbedingungen. Diese Rückkopplung kann unter bestimmten Bedingungen zur Entwicklung von thermomechanischen Instabilitäten in Kontakten führen. In diesem Kapitel untersuchen wir verschiedene Aspekte der reibungsbedingten Wärmefreisetzung in tribologischen Kontakten.
Footnotes
1
F.P. Bowden, K.E.W. Riedler. A note on the surface temperature of sliding metals. – Proc. Cambridge Philos. Soc., 1935, v. 31, Pt.3, p. 431.
 
2
H. Blok. The Dissipation of Frictional Heat.- Applied Scientific research, Section A, 1955, N. 2–3, pp. 151–181.
 
3
J.K. Jaeger. Moving Sources of Heat and the Temperature of Sliding Contacts.- Journal and Proc. Royal Society, New South Walls, 1942, v. 76, Pt. III, pp. 203–224.
 
4
In künstlichen Hüftgelenken darf die Temperatur nicht die Temperatur der Zersetzung von Eiweiß übersteigen. Die zulässige Temperaturerhöhung ist somit auf 2–4 K begrenzt.
 
5
Die Wahl der Abhängigkeit \(\cos \,kx\) der Lösung von der Koordinate x bedeutet, dass wir die Entwicklung einer harmonischen Störung untersuchen. Eine beliebige Störung kann infolge der Linearität des Problems immer als Superposition von Fourier-Komponenten mit verschiedenen Wellenzahlen \(k\)dargestellt werden.
 
Metadata
Title
Thermische Effekte in Kontakten
Author
Valentin L. Popov
Copyright Year
2015
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-45975-1_13

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