Tagungsbeitrag

Titel Prandtl-Tomlinson-Modell: Geschichte und Anwendungen in der Theorie der Reibung, der Plastizität und in der Nanotechnologie
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
Das sogenannte ″Tomlinson-Modell″ ist eines der meist verbreiteten Modelle, welches in der Nanotribologie als Grundlage für viele Untersuchungen von Reibungsmechanismen auf der atomaren Skala benutzt wird. In der einfachsten Variante beschreibt das Modell einen Massenpunkt, der in einem (räumlich) periodischen Potential mittels einer Feder geführt wird. Die Bezeichnung ″Tomlinson-Modell″ ist historisch nicht richtig: Das in diesem Zusammenhang oft zitierte Paper von Tomlinson von 1929 enthält das ″Tomlinson-Modell″ nicht und ist dem adhäsiven Beitrag in die Reibungskraft gewidmet. Das Modell wurde in Wirklichkeit 1928 von Ludwig Prandtl zur Beschreibung der plastischen Deformation vorgeschlagen, wobei er bei der abschließenden Diskussion bemerkt, dass sich das Modell noch besser zur Beschreibung trockener Reibung eignet. Einigen anderen Autoren folgend werden wir im Weiteren dieses Modell als ″Prandtl-Tomlinson-Modell″ bezeichnen. Der vorliegende Beitrag gibt eine Übersicht über die Eigenschaften, Anwendungen und Erweiterungen des Modells vom heutigen Gesichtspunkt.

Abstract
One of the most popular models widely used in nanotribology as the basis for many investigations of frictional mechanisms on the atomic scale is the so-called Tomlinson model consisting of a point mass driven over a periodic potential. The name ″Tomlinson model″ is, however, historically incorrect: The paper by Tomlinson from the year 1929 which is often cited in this context did not, in fact, contain the model known as the ″Tomlinson model″ and suggests, instead, an adhesive contribution to friction. In reality, it was Ludwig Prandtl who suggested this model in 1928 to describe the plastic deformation in crystals and dry friction. Staying in line with some other researchers, we call this model the ″Prandtl-Tomlinson Model,″ although the model could simply and rightly be dubbed the ″Prandtl model.″ The present paper gives a short review of the model as well as its properties, applications, and extensions from the contemporary viewpoint.
Datum 2012