Tagungsbeitrag

Titel Methode der Dimensionsreduktion in der Kontaktmechanik und Reibungsphysik: Eine Brücke zwischen der Mikro- und der Makrowelt
Autor Valentin L. Popov
Infos zum Autor Prof. Dr. Valentin Popov
Technische Universität Berlin
Institut für Mechanik
FG Systemdynamik und Reibungsphysik
Sekr. C8-4
Str. des 17. Juni 135
10623 Berlin
Inhalt Zusammenfassung
In dieser Präsentation wird die Methode der Dimensionsreduktion vorgestellt, welche es ermöglicht, mikro- und makroskopische Simulationen in einem numerischen Modell zu vereinigen. Die Grundidee der Dimensionsreduktionsmethode besteht darin, dass Kontakte zwischen Körpern mit bestimmten Klassen von Oberflächenprofilen sich auf Kontakte mit einer eindimensionalen Winklerschen Bettung mit unabhängigen Federn abbilden lassen. Mit der Reduktionsmethode können Reibung, Adhäsion, Dämpfung, elektrische Kontakte und thermische Kontakte sowie ganzheitliche tribologische Systeme simuliert werden. Verglichen mit den Standard-Methoden (wie etwa die Randelemente- Methode) erlaubt die Methode der Dimensionsreduktion eine Rechenbeschleunigung um einen Faktor von 106 bis 108 und macht so einige Simulationen zum ersten Mal möglich.

Abstract
The method of reduction of dimensionality is presented, which enables the integration of micro- and macroscopic simulations into a single numerical model. The main idea of the method is based on a mapping of some classes of three dimensional contact problems to contacts with one-dimensional elastic foundations with independent springs. The method of reduction of dimensionality can be used for simulation of friction, adhesion, damping, electrical and thermal contacts as well as for simulation of macroscopic systems with frictional contacts. Compared with standard methods (such as the boundary element method), the method of reduction of dimensionality reduces the computation time by a factor of 106 bis 108, thus enabling new classes of simulations.
Datum 2012