Multi-Skalen-Kontakt mit geschichteten Medien: Asymptotische Modellierung, Randelemente-Simulationen und MDR-Erweiterung

• Antragsteller: Professor Dr. Valentin L. Popov
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 374549186

Im vorliegenden Projekt wird die Methode der Dimensionsreduktion (MDR), die auf exakten Lösungen von axial-symmetrischen Kontaktproblemen basiert, auf Kontaktprobleme von nicht axial-symmetrischen Indentoren mit einem elastischen Halbraum sowie adhäsive Kontakte von geschichteten Systemen verallgemeinert. Insbesondere wird auch das Problem der Multi-Skalen-Indentierungstests (Kontakte mit nichtkompaktem Kontaktgebiet) untersucht. Dieses Ziel wird durch eine Kombination der bereits erreichten Verallgemeinerung der MDR für beliebige Kontaktformen mit numerischen Simulationen mittels Randelementemethode sowie asymptotischer Analyse erreicht.Das vorgeschlagene Forschungsprojekt wird im Rahmen von drei Arbeitspaketen wie folgt in mehrere spezifische Forschungslinien unterteilt: 1) Asymptotische Lösung eines adhäsiven Kontaktproblems für ein Cluster von Mikrokontakten, 2) Verallgemeinerung des Prinzips der Kontaktaufspaltung für wechselwirkende Mikrokontakte, 3) MDR-Erweiterung für geschichtete Medien. Bisher wurden solche analytischen Studien und Computersimulationen für die adhäsiven Multi-Kontakt nicht beschrieben.Die Verallgemeinerung der MDR auf das adhäsive Indentierungsproblem wird ein mächtiges Werkzeug zur Lösung von vielen dynamischen Kontaktproblemen bereitstellen, einschließlich Stöße mit viskoelastischen adhäsiven Medien. Basierend auf den Ergebnissen des Projekts planen die Partner ein umfassendes gemeinsames Projekt auf dem Gebiet der adhäsiven dynamischen Kontakte.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Qiang Li