Transient Effects in Friction

"Transient Effects in Friction" ist ein Fachbuch, das sich mit den transienten Reibungseffekten befasst, die das Verhalten einer Vielzahl von mechatronischen Systemen bestimmen. Zu den klassischen Beispielen gehören quietschende Bremsen, Stiction in Roboterarmen und Stick-Slip in linearen Antrieben. Um mechatronische Systeme dieser Art richtig zu entwerfen und zu verstehen, sind quantitative Modelle der transienten Reibungseffekte von zentralem Interesse. Das Buch entwickelt eine Theorie, die das Verhalten makroskopischer Reibungsoberflächen aus der mikroskopischen Oberflächenphysik ableitet. Es basiert auf der Annahme, dass raue Oberflächen fraktal sind und dass transiente Reibungseffekte durch die Vergrösserung der realen Kontaktfläche zwischen zwei Körpern verursacht werden. Die Ergebnisse umfangreicher Finite-Elemente-Analysen des Kriechverhaltens von Oberflächenasperitäten werden präsentiert und ein generalisiertes Multi-Scale-Flächeniterationsverfahren zur Berechnung des zeitabhängigen realen Kontakts zwischen zwei Körpern vorgeschlagen. Das Buch demonstriert die Anwendung dieses Werkzeugs sowohl zur Reproduktion verschiedener experimenteller Ergebnisse als auch zur Systemsimulation von zwei Beispielsystemen.