Aktive Steuerung von Reibung - Active Control of Friction

• Applicant: Professor Dr. Valentin L. Popov
• Subject Area: Mechanics
• Term: from 2008 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 68768994

• Final Report Year: 2011

Final Report Abstract

Oszillationen verschiedener Frequenzen und Ausschläge werden schon seit einiger Zeit in diversen technischen Verfahren benutzt, um Reibung zu steuern. Daher ist ein fundamenta-les Verstehen der Abhängigkeit der Reibung von Geometrie, Belastung und Anregung sehr wichtig. Haft- und Gleitreibung mit und ohne Ultraschallanregung ist im Projekt experimentell und theoretisch untersucht worden. Analytische Abschätzungen und numerische Simulatio-nen erweitern im Zusammenspiel mit den experimentellen Daten das Verständnis von Reib-prozessen. Im Projekt sind die theoretischen Grundideen der MDR auf verschiedene Aspekte der Rei-bungsphysik und Kontaktmechanik wie Tangentialkontakt zum Teil mit Ultraschallanregung, raue Oberflächen, temperaturabhängige Materialparameter und Verschleiß angewendet worden. Dazu sind verschiedene Simulationsalgorithmen und Hybridmodelle entwickelt wor-den, die in Computerprogrammen umgesetzt worden sind. Mithilfe dieser Programme sind numerische Simulationen von Kontakt- und Reibproblemen vorgenommen worden. Ihre Er-gebnisse sind durch Experimente überprüft und bestätigt worden. 11 Durch theoretische Abschätzungen sind für mehrere Kontaktprobleme Parameter zu deren Beschreibung identifiziert worden. Die identifizierten Parameter sind in Experimenten vali-diert worden.

Publications

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  (See online at https://dx.doi.org/10.1007/s11249-010-9617-1)
• Influence of Ultrasonic In-Plane Oscillations on Static and Sliding Friction and Intrinsic Length Scale of Dry Friction Processes, Tribology Letters, Vol. 39. 2010, Issue 1, pp 25–30.
  Popov, V. L.; Starcevic, J.; Filippov, A. E.
  (See online at https://dx.doi.org/10.1007/s11249-009-9531-6)
• Influence of In-Plane and Out-Of-Plane Ultrasonic Oscillations on Sliding Friction. SAE 2011 Annual Brake Colloquium and Engineering, New Orleans, 2011-01-2361, 2011. SAE International Journal of Passenger Cars- Mechanical Systems, Vol. 4.2011, Issue 3, pp. 1387-1393.
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• Mechanism of Wear and Ripple Formation Induced by the Mechanical Action of an Atomic Force Microscope Tip. Physical Review Letters, Vol. 106. 2011, Iss. 2, 025502.
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  (See online at https://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-32673-8)
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  Grzemba, B., Pohrt, R. Teidelt, E., Popov, V. L.
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• Modeling and waveform optimization of stick–slip micro-drives using the method of dimensionality reduction. Archive of Applied Mechanics, Vol. 86. 2016, Issue 10, pp 1771–1785.
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• Flash Temperatures Generated by Friction of a Viscoelastic Body. Facta Universitates, Series: Mechanical Engineering, Vol. 13. 2015, No 1, pp. 47 - 65.
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• Influence of the normal force on the sliding friction under ultrasonic oscillations, Facta Universitatis, Series: Mechanical Engineering, Vol. 13. 2015, Issue 1, pp. 27-32.
  Milahin, N., Li, Q., Starcevic, J.
  
• Kontaktmechanik und Reibung. Von der Nanotribologie bis zur Erdbebendynamik. 3. Auflage, Springer-Verlag, Heidelberg, Berlin, 2015, 374 S.
  Popov, V. L.
  (See online at https://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-45975-1)
• Relaxation damping in oscillating contacts. Scientific Reports Vol. 5. 2015, Article number: 16189.
  Popov, M., Popov, V. L., Pohrt, R.
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  (See online at https://doi.org/10.1007/s40544-016-0103-0)
• What does friction really depend on? Robust governing parameters in contact mechanics and friction. Physical Mesomechanics, Vol. 19. 2016, Issue 2, pp. 115–122.
  Popov, V.L.
  (See online at https://doi.org/10.1134/S1029959916020016)