Kontaktmechanik Und Reibung

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Springer Berlin Heidelberg, 24.09.2010 - 374 Seiten
Der Band führt in den Zusammenhang von Kontaktmechanik und Reibung ein und ermöglicht damit ein tieferes Verständnis der Tribologie. Die Phänomene Kontakt, Adhäsion, Kapillarkräfte, Reibung, Schmierung und Verschleiß behandelt der Autor unter einem einheitlichen Gesichtspunkt. Er erläutert Methoden zur groben Abschätzung von tribologischen Größen und zur analytischen Berechnung sowie den Übergang zur numerischen Simulation. Die 2. Auflage wurde um ein Kapitel zu Erdbeben und Reibung, einen Abschnitt über Elastohydrodynamik und 10 Aufgaben ergänzt.

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Prof. Dr. Martin Müser, Universität des Saarlandes. Physik-Journal, August 2010:
"Obwohl Ingenieure, Physiker und angewandte Mathematiker – wie Euler, Coulomb und Hertz – seit Jahrhunderten
Kontaktmechanik und Reibung intensiv erforschen, hat sich bis heute kein Standardwerk über die Thematik, geschweige denn ein Lehrbuch, etabliert... Die größte Schwierigkeit liegt darin, dass es keine allgemein verwendbaren Formalismen gibt, wie z. B. die klassische Störungstheorie oder die statistische Mechanik, mithilfe derer man systematisch tribologische Fragestellungen in Angriff nehmen könnte. Infolgedessen besitzen etliche Abhandlungen über das Thema lediglich Bilderbuchcharakter oder aber überfordern selbst gut gebildete und begabte Studenten. Mit seinem Buch hat Valentin Popov einen guten Kompromiss zwischen diesen beiden Extremen gefunden: Es enthält viele Erklärungen und Modellrechnungen, die der Essenz der gegebenen Frage gerecht werden, diese aber nicht komplizierten Formalismen unterwirft. Somit wird der Leser in die Lage versetzt, mithilfe guter Intuition und einfacher phänomenologischer Ansätze zumindest semi-quantitative Lösungen für etliche Probleme zu erarbeiten.
Die 19 Kapitel des Buches behandeln viele ingenieurwissenschaftliche und physikalische Aspekte der Tribologie. Darunter sind mikroskopische Modelle zum Ursprung der Reibung und des Supergleitens, der Rollkontakt, der reibungsinduzierte Verschleiß von Materialien, die Rheologie von Schmiermitteln und das Quietschen von Bremsen. Die Gliederung des Buches ist dabei ausgesprochen gelungen – insbesondere die Darstellung des Hertzschen Kontaktes und dessen Verallgemeinerungen. Leider fehlt die neue und viel versprechende Perssonsche Kontaktmechanik-Theorie, stattdessen wurde der zwar etablierten, aber dennoch auf falschen Annahmen basierenden Greenwood-Williamson-Theorie der Vorzug gegeben.
Eine ausgesprochene Stärke des Buches sind die zahlreichen gelösten Übungsaufgaben am Ende eines jeden Kapitels. Damit wird es für die Lehre von großem Nutzen sein, auch wenn die Finesse mancher Rechnung erst mit Mühe nachvollziehbar ist. Sollte man als Lehrender die Präsentation im Detail aufbereiten oder als Forschender tiefer in die Materie einsteigen wollen, so gibt es knappe und gut gewählte Verweise auf die einschlägige Literatur. Insgesamt ist „Kontaktmechanik und Reibung“ eine gut gelungene, wenn nicht sogar eine dringend notwendige Bereicherung für die Tribologie. Wenn das Buch didaktisch noch etwas weiterentwickelt wird, sollte es sich als Standardwerk etablieren können."
 

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Erich Santner, Tribologie + Schmierungstechnik, Jg. 56, Heft 4/2009: "...Es ist das erste Lehrbuch der Tribologie in deutscher Sprache von einem Theoretischen Physiker. Als solcher versucht er die Tribologie von den Grundprinzipien her zu behandeln, wobei er jedoch insbesondere in den Aufgabenstellungen mit Lösungen immer wieder den Weg zurück auf den Boden der technischen Anwendung findet. ...Bereits aus den Grundlagen der Materialkunde, der Kontaktmechanik, der Adhäsion und der Kapillarkräfte werden interessante Abschätzungen zum Verständnis von Reibkontakten und technischen Anwendungen hergeleitet. ... In den Aufgabenteilen der einzelnen Kapitel werden zu entsprechenden technischen Fragestellungen Lösungen vorgerechnet, wie z. B. Rutschen eines Autoreifens aus einer Kurve, Schlupf eines Riementriebs, eines Eisenbahnrads oder eines Seils am Poller. ... Am Schluss des Buches geht der Autor noch kurz auf die Methoden der numerischen Simulation zur Lösung von Fragestellungen in der Tribologie ein, fügt im Anhang einige Berechnungen besonders wichtiger Kontaktdeformationen an und schließt mit einem hilfreichen Verzeichnis weiterführender Literatur. Wer das Buch durchgelesen hat, wird zwar kein komplexes technisches Tribosystem vorausberechnen können, er hat aber in vielen Fällen eine ziemlich genaue Vorstellung, worauf es ankommt bzw. in welcher Richtung er weitersuchen oder entwickeln muss, und er wird Spaß an den zahlreichen „Aha-Erkenntnissen" haben, die er mit dem Buch erhalten hat."  

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Über den Autor (2010)

Popov, V. L.: Kontaktmechanik und Reibung
Obwohl Ingenieure, Physiker und angewandte Mathematiker - wie Euler, Coulomb und Hertz - seit Jahrhunderten Kontaktmechanik und Reibung intensiv erforschen, hat sich bis heute kein Standardwerk über die Thematik, geschweige denn ein Lehrbuch, etabliert. Dies liegt nur zum Teil an der Breite der Materie, deren Studium prinzipiell fundierte Kenntnisse der Mechanik kontinuierlicher Medien sowie der Werkstoffwissenschaften und diverser Gebiete der Physik voraussetzt. Die größte Schwierigkeit liegt darin, dass es keine allgemein verwendbaren Formalismen gibt, wie z. B. die klassische Störungstheorie oder die statistische Mechanik, mithilfe derer man systematisch tribologische Fragestellungen in Angriff nehmen könnte. Infolgedessen besitzen etliche Abhandlungen über das Thema lediglich Bilderbuchcharakter oder aber überfordern selbst gut gebildete und begabte Studenten. Mit seinem Buch hat Valentin Popov einen guten Kompromiss zwischen diesen beiden Extremen gefunden: Es enthält viele Erklärungen und Modellrechnungen, die der Essenz der gegebenen Frage gerecht werden, diese aber nicht komplizierten Formalismen unterwirft. Somit wird der Leser in die Lage versetzt, mithilfe guter Intuition und einfacher phänomenologischer Ansätze zumindest semi-quantitative Lösungen für etliche Probleme zu erarbeiten. Die 19 Kapitel des Buches behandeln viele ingenieurwissenschaftliche und physikalische Aspekte der Tribologie. Darunter sind mikroskopische Modelle zum Ursprung der Reibung und des Supergleitens, der Rollkontakt, der reibungsinduzierte Verschleiß von Materialien, die Rheologie von Schmiermitteln und das Quietschen von Bremsen. Die Gliederung des Buches ist dabei ausgesprochen gelungen - insbesondere die Darstellung des Hertzschen Kontaktes und dessen Verallgemeinerungen. Leider fehlt die neue und viel versprechende Perssonsche Kontaktmechanik-Theorie, stattdessen wurde der zwar etablierten, aber dennoch auf falschen Annahmen basierenden Greenwood-Williamson-Theorie der Vorzug gegeben. Eine ausgesprochene Stärke des Buches sind die zahlreichen gelösten Übungsaufgaben am Ende eines jeden Kapitels. Damit wird es für die Lehre von großem Nutzen sein, auch wenn die Finesse mancher Rechnung erst mit Mühe nachvollziehbar ist. Sollte man als Lehrender die Präsentation im Detail aufbereiten oder als Forschender tiefer in die Materie einsteigen wollen, so gibt es knappe und gut gewählte Verweise auf die einschlägige Literatur. Insgesamt ist ,,Kontaktmechanik und Reibung" eine gut gelungene, wenn nicht sogar eine dringend notwendige Bereicherung für die Tribologie. Wenn das Buch didaktisch noch etwas weiterentwickelt wird, sollte es sich als Standardwerk etablieren können. Prof. Dr. Martin Müser, Universität des SaarlandesPhysikjournal http://www.pro-physik.de/Phy/bookReviewDetail/3/66098

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