| Vorwort | 6 |
| Inhaltsverzeichnis | 8 |
| 1 Einführung | 13 |
| 1.1 Kontakt- und Reibungsphänomene und ihre Anwendung | 13 |
| 1.2 Zur Geschichte der Kontaktmechanik und Reibungsphysik | 15 |
| 1.3 Aufbau des Buches | 19 |
| 2 Qualitative Behandlung des Kontaktproblems – Normalkontakt ohne Adhäsion | 20 |
| 2.1 Materialeigenschaften | 21 |
| 2.2 Einfache Kontaktaufgaben | 24 |
| 2.3 Qualitative Abschätzungsmethode für Kontakte mit einem dreidimensionalen elastischen Kontinuum | 28 |
| Aufgaben | 32 |
| 3 Qualitative Behandlung eines adhäsiven Kontaktes | 36 |
| 3.1 Physikalischer Hintergrund | 37 |
| 3.2 Berechnung der Adhäsionskraft zwischen gekrümmten Oberflächen | 41 |
| 3.3 Qualitative Abschätzung der Adhäsionskraft zwischen elastischen Körpern | 42 |
| 3.4 Einfluss der Rauigkeit auf Adhäsion | 44 |
| 3.5 Klebeband | 45 |
| 3.6 Weiterführende Informationen über van-der-Waals-Kräfte und Oberflächenenergien | 46 |
| Aufgaben | 47 |
| 4 Kapillarkräfte | 52 |
| 4.1 Oberflächenspannung und Kontaktwinkel | 52 |
| 4.2 Hysterese des Kontaktwinkels | 56 |
| 4.3 Druck und Krümmungsradius der Oberfläche | 56 |
| 4.4 Kapillarbrücken | 57 |
| 4.5 Kapillarkraft zwischen einer starren Ebene und einer starren Kugel | 58 |
| 4.6 Flüssigkeiten auf rauen Oberflächen | 59 |
| 4.7 Kapillarkräfte und Tribologie | 60 |
| Aufgaben | 61 |
| 5 Rigorose Behandlung des Kontaktproblems – Hertzscher Kontakt | 67 |
| 5.1 Deformation eines elastischen Halbraumes unter der Einwirkung von Oberflächenkräften | 68 |
| 5.2 Hertzsche Kontakttheorie | 71 |
| 5.3 Kontakt zwischen zwei elastischen Körpern mit gekrümmten Oberflächen | 73 |
| 5.4 Kontakt zwischen einem starren kegelförmigen Indenter und dem elastischen Halbraum | 75 |
| 5.5 Innere Spannungen beim Hertzschen Kontakt | 76 |
| Aufgaben | 79 |
| 6 Rigorose Behandlung des Kontaktproblems – Adhäsiver Kontakt | 83 |
| 6.1 JKR-Theorie | 84 |
| Aufgaben | 89 |
| 7 Kontakt zwischen rauen Oberflächen | 92 |
| 7.1 Modell von Greenwood und Williamson | 93 |
| 7.2 Plastische Deformation von Kontaktspitzen | 98 |
| 7.3 Elektrische Kontakte | 100 |
| 7.4 Thermische Kontakte | 103 |
| 7.5 Mechanische Steifigkeit von Kontakten | 104 |
| 7.6 Dichtungen | 104 |
| 7.7 Rauheit und Adhäsion | 106 |
| Aufgaben | 106 |
| 8 Tangentiales Kontaktproblem | 111 |
| 8.1 Deformation eines elastischen Halbraumes unter Einwirkung von Tangentialkräften | 112 |
| 8.2 Deformation eines elastischen Halbraumes unter Einwirkung von Tangentialspannungsverteilungen | 113 |
| 8.3 Tangentiales Kontaktproblem ohne Gleiten | 115 |
| 8.4 Tangentiales Kontaktproblem unter Berücksichtigung des Schlupfes | 117 |
| 8.5 Abwesenheit des Schlupfes bei einem starren zylindrischen Stempel | 120 |
| Aufgaben | 120 |
| 9 Rollkontakt | 125 |
| 9.1 Qualitative Diskussion der Vorgänge in einem Rollkontakt | 126 |
| 9.2 Spannungsverteilung im stationären Rollkontakt | 128 |
| Aufgaben | 134 |
| 10 Das Coulombsche Reibungsgesetz | 139 |
| 10.1 Einführung | 139 |
| 10.2 Haftreibung und Gleitreibung | 140 |
| 10.3 Reibungswinkel | 141 |
| 10.4 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Kontaktzeit | 142 |
| 10.5 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Normalkraft | 144 |
| 10.6 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Gleitgeschwindigkeit | 145 |
| 10.7 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Oberflächenrauheit | 145 |
| 10.8 Vorstellungen von Coulomb über die Herkunft des Reibungsgesetzes | 147 |
| 10.9 Theorie von Bowden und Tabor | 148 |
| 10.10 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Temperatur | 151 |
| 11 Das Prandtl-Tomlinson-Modell für trockene Reibung | 161 |
| 11.1 Einführung | 161 |
| 11.2 Grundeigenschaften des Prandtl-Tomlinson-Modells | 163 |
| 11.3 Elastische Instabilität | 167 |
| 11.4 Supergleiten | 171 |
| 11.5 Nanomaschinen: Konzepte für Mikro- und Nanoantriebe | 172 |
| Aufgaben | 177 |
| 12 Reiberregte Schwingungen | 181 |
| 12.1 Reibungsinstabilität bei abfallender Abhängigkeit der Reibungskraft von der Geschwindigkeit | 182 |
| 12.2 Instabilität in einem System mit verteilter Elastizität | 185 |
| 12.3 Kritische Dämpfung und optimale Unterdrückung des Quietschens | 187 |
| 12.4 Aktive Unterdrückung des Quietschens | 189 |
| 12.5 Festigkeitsaspekte beim Quietschen | 192 |
| 12.6 Abhängigkeit der Stabilitätsbedingungen von der Steifigkeit des Systems | 193 |
| 12.7 Sprag-Slip | 198 |
| Aufgaben | 199 |
| 13 Thermische Effekte in Kontakten | 204 |
| 13.1 Einführung | 205 |
| 13.2 Blitztemperaturen in Mikrokontakten | 205 |
| 13.3 Thermomechanische Instabilität | 207 |
| Aufgaben | 209 |
| 14 Geschmierte Systeme | 211 |
| 14.1 Strömung zwischen zwei parallelen Platten | 212 |
| 14.2 Hydrodynamische Schmierung | 213 |
| 14.3 „Viskose Adhäsion“ | 217 |
| 14.4 Rheologie von Schmiermitteln | 220 |
| 14.5 Grenzschichtschmierung | 222 |
| 14.6 Feste Schmiermittel | 223 |
| Aufgaben | 224 |
| 15 Viskoelastische Eigenschaften von Elastomeren | 229 |
| 15.1 Einführung | 229 |
| 15.2 Spannungsrelaxation in Elastomeren | 230 |
| 15.3 Komplexer, frequenzabhängiger Schubmodul | 232 |
| 15.4 Eigenschaften des komplexen Moduls | 234 |
| 15.5 Energiedissipation in einem viskoelastischen Material | 235 |
| 15.6 Messung komplexer Module | 236 |
| 15.7 Rheologische Modelle | 237 |
| 15.8 Ein einfaches rheologisches Modell für Gummi („ Standardmodell“) | 240 |
| 15.9 Einfluss der Temperatur auf rheologische Eigenschaften | 242 |
| 15.10 Masterkurven | 243 |
| 15.11 Prony-Reihen | 245 |
| Aufgaben | 248 |
| 16 Gummireibung und Kontaktmechanik von Gummi | 251 |
| 16.1 Reibung zwischen einem Elastomer und einer starren rauen Oberfläche | 251 |
| 16.2 Rollwiderstand | 257 |
| 16.3 Adhäsiver Kontakt mit Elastomeren | 260 |
| Aufgaben | 262 |
| 17 Verschleiß | 268 |
| 17.1 Einleitung | 268 |
| 17.2 Abrasiver Verschleiß | 269 |
| 17.3 Adhäsiver Verschleiß | 272 |
| 17.4 Bedingungen für verschleißarme Reibung | 275 |
| 17.4 Verschleiß als Materialtransport aus der Reibzone | 277 |
| 17.6 Verschleiß von Elastomeren | 278 |
| Aufgaben | 280 |
| 18 Reibung unter Einwirkung von Ultraschall | 282 |
| 18.1 Einfluss von Ultraschall auf die Reibungskraft aus makroskopischer Sicht | 283 |
| 18.2 Einfluss von Ultraschall auf die Reibungskraft aus mikroskopischer Sicht | 288 |
| 18.3 Experimentelle Untersuchungen der statischen Reibungskraft als Funktion der Schwingungsamplitude | 290 |
| Aufgaben | 292 |
| 19 Numerische Simulationsmethoden in der Reibungsphysik | 295 |
| 19.1 Kontakt- und Reibungsproblematik in verschiedenen Simulationsmethoden: Eine Übersicht | 296 |
| 19.2 Reduktion von dreidimensionalen Kontaktaufgaben auf eindimensionale | 298 |
| 19.3 Kontakt in einem makroskopischen tribologischen System | 299 |
| 19.4 Reduktionsmethode für ein Mehrkontaktproblem | 304 |
| 19.5 Dimensionsreduktion und viskoelastische Eigenschaften | 309 |
| 19.6 Abbildung von Spannungen im Reduktionsmodell | 309 |
| 19.7 Das Berechnungsverfahren in der Reduktionsmethode | 311 |
| 19.8 Adhäsion, Schmierung, Kavitation und plastische Deformation bei der Reduktionsmethode | 311 |
| Aufgaben | 311 |
| Anhang | 316 |
| Weiterführende Literatur | 320 |
| Bildernachweis | 325 |
| Sachverzeichnis | 327 |
