| Vorwort zur zweiten Auflage | 6 |
| Vorwort zur ersten Auflage | 6 |
| Inhaltsverzeichnis | 9 |
| 1 Einführung | 14 |
| 1.1 Kontaktund Reibungsphänomene und ihre Anwendung | 14 |
| 1.2 Zur Geschichte der Kontaktmechanik und Reibungsphysik | 16 |
| 1.3 Aufbau des Buches | 21 |
| 2 Qualitative Behandlung des Kontaktproblems – Normalkontakt ohne Adhäsion | 22 |
| 2.1 Materialeigenschaften | 23 |
| 2.2 Einfache Kontaktaufgaben | 26 |
| 2.3 Qualitative Abschätzungsmethode für Kontakte mit einem dreidimensionalen elastischen Kontinuum | 30 |
| Aufgaben | 34 |
| 3 Qualitative Behandlung eines adhäsiven Kontaktes | 40 |
| 3.1 Physikalischer Hintergrund | 41 |
| 3.2 Berechnung der Adhäsionskraft zwischen gekrümmten Oberflächen | 45 |
| 3.3 Qualitative Abschätzung der Adhäsionskraft zwischen elastischen Körpern | 46 |
| 3.4 Einfluss der Rauigkeit auf Adhäsion | 48 |
| 3.5 Klebeband | 49 |
| 3.6 Weiterführende Informationen über van-der-Waals-Kräfte und Oberflächenenergien | 50 |
| Aufgaben | 51 |
| 4 Kapillarkräfte | 56 |
| 4.1 Oberflächenspannung und Kontaktwinkel | 56 |
| 4.2 Hysterese des Kontaktwinkels | 60 |
| 4.3 Druck und Krümmungsradius der Oberfläche | 60 |
| 4.4 Kapillarbrücken | 61 |
| 4.5 Kapillarkraft zwischen einer starren Ebene und einer starren Kugel | 62 |
| 4.6 Flüssigkeiten auf rauen Oberflächen | 63 |
| 4.7 Kapillarkräfte und Tribologie | 64 |
| Aufgaben | 65 |
| 5 Rigorose Behandlung des Kontaktproblems – Hertzscher Kontakt | 71 |
| 5.1 Deformation eines elastischen Halbraumes unter der Einwirkung von Oberflächenkräften | 72 |
| 5.2 Hertzsche Kontakttheorie | 75 |
| 5.3 Kontakt zwischen zwei elastischen Körpern mit gekrümmten Oberflächen | 77 |
| 5.4 Kontakt zwischen einem starren kegelförmigen Indenter und dem elastischen Halbraum | 79 |
| 5.5 Innere Spannungen beim Hertzschen Kontakt | 80 |
| Aufgaben | 83 |
| 6 Rigorose Behandlung des Kontaktproblems – Adhäsiver Kontakt | 87 |
| 6.1 JKR-Theorie | 88 |
| Aufgaben | 93 |
| 7 Kontakt zwischen rauen Oberflächen | 97 |
| 7.1 Modell von Greenwood und Williamson | 98 |
| 7.2 Plastische Deformation von Kontaktspitzen | 104 |
| 7.3 Elektrische Kontakte | 105 |
| 7.4 Thermische Kontakte | 108 |
| 7.5 Mechanische Steifigkeit von Kontakten | 109 |
| 7.6 Dichtungen | 109 |
| 7.7 Rauheit und Adhäsion | 111 |
| Aufgaben | 111 |
| 8 Tangentiales Kontaktproblem | 120 |
| 8.1 Deformation eines elastischen Halbraumes unter Einwirkung von Tangentialkräften | 121 |
| 8.2 Deformation eines elastischen Halbraumes unter Einwirkung von Tangentialspannungsverteilungen | 122 |
| 8.3 Tangentiales Kontaktproblem ohne Gleiten | 124 |
| 8.4 Tangentiales Kontaktproblem unter Berücksichtigung des Schlupfes | 126 |
| 8.5 Abwesenheit des Schlupfes bei einem starren zylindrischen Stempel | 129 |
| Aufgaben | 129 |
| 9 Rollkontakt | 134 |
| 9.1 Qualitative Diskussion der Vorgänge in einem Rollkontakt | 135 |
| 9.2 Spannungsverteilung im stationären Rollkontakt | 137 |
| Aufgaben | 143 |
| 10 Das Coulombsche Reibungsgesetz | 148 |
| 10.1 Einführung | 148 |
| 10.2 Haftreibung und Gleitreibung | 149 |
| 10.3 Reibungswinkel | 150 |
| 10.4 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Kontaktzeit2 | 151 |
| 10.5 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Normalkraft | 153 |
| 10.6 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Gleitgeschwindigkeit4 | 154 |
| 10.7 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Oberflächenrauheit | 154 |
| 10.8 Vorstellungen von Coulomb über die Herkunft des Reibungsgesetzes | 156 |
| 10.9 Theorie von Bowden und Tabor | 157 |
| 10.10 Abhängigkeit des Reibungskoeffizienten von der Temperatur | 160 |
| Aufgaben7 | 161 |
| 11 Das Prandtl-Tomlinson-Modell für trockene Reibung | 171 |
| 11.1 Einführung | 171 |
| 11.2 Grundeigenschaften des Prandtl-Tomlinson-Modells | 173 |
| 11.3 Elastische Instabilität | 177 |
| 11.4 Supergleiten | 181 |
| 11.5 Nanomaschinen: Konzepte für Mikround Nanoantriebe | 182 |
| Aufgaben | 187 |
| 12 Reiberregte Schwingungen | 191 |
| 12.2 Reibungsinstabilität bei abfallender Abhängigkeit der Reibungskraft von der Geschwindigkeit | 192 |
| 12.3 Instabilität in einem System mit verteilter Elastizität | 195 |
| 12.4 Kritische Dämpfung und optimale Unterdrückung des Quietschens | 197 |
| 12.5 Aktive Unterdrückung des Quietschens | 199 |
| 12.6 Festigkeitsaspekte beim Quietschen | 202 |
| 12.7 Abhängigkeit der Stabilitätsbedingungen von der Steifigkeit des Systems | 203 |
| 12.8 Sprag-Slip | 208 |
| Aufgaben | 209 |
| 13 Thermische Effekte in Kontakten | 215 |
| 13.1 Einführung | 216 |
| 13.2 Blitztemperaturen in Mikrokontakten | 216 |
| 13.3 Thermomechanische Instabilität | 218 |
| Aufgaben | 220 |
| 14 Geschmierte Systeme | 222 |
| 14.1 Strömung zwischen zwei parallelen Platten | 223 |
| 14.2 Hydrodynamische Schmierung | 224 |
| 14.3 „Viskose Adhäsion“ | 228 |
| 14.4 Rheologie von Schmiermitteln | 231 |
| 14.5 Grenzschichtschmierung | 233 |
| 14.6 Elastohydrodynamik | 234 |
| 14.7 Feste Schmiermittel | 236 |
| Aufgaben | 237 |
| 15 Viskoelastische Eigenschaften von Elastomeren | 244 |
| 15.1 Einführung | 244 |
| 15.2 Spannungsrelaxation in Elastomeren | 245 |
| 15.3 Komplexer, frequenzabhängiger Schubmodul | 247 |
| 15.4 Eigenschaften des komplexen Moduls | 249 |
| 15.5 Energiedissipation in einem viskoelastischen Material | 250 |
| 15.6 Messung komplexer Module | 251 |
| 15.7 Rheologische Modelle | 252 |
| 15.8 Ein einfaches rheologisches Modell für Gummi („Standardmodell“) | 255 |
| 15.9 Einfluss der Temperatur auf rheologische Eigenschaften | 257 |
| 15.10 Masterkurven | 258 |
| 15.11 Prony-Reihen | 259 |
| Aufgaben | 262 |
| 16 Gummireibung und Kontaktmechanik von Gummi | 266 |
| 16.1 Reibung zwischen einem Elastomer und einer starren rauen Oberfläche | 266 |
| 16.2 Rollwiderstand | 272 |
| 16.3 Adhäsiver Kontakt mit Elastomeren | 275 |
| Aufgaben | 277 |
| 17 Verschleiß | 283 |
| 17.1 Einleitung | 283 |
| 17.2 Abrasiver Verschleiß | 284 |
| 17.3 Adhäsiver Verschleiß | 287 |
| 17.4 Bedingungen für verschleißarme Reibung | 290 |
| 17.5 Verschleiß als Materialtransport aus der Reibzone | 292 |
| 17.6 Verschleiß von Elastomeren | 293 |
| Aufgaben | 295 |
| 18 Reibung unter Einwirkung von Ultraschall | 297 |
| 18.1 Einfluss von Ultraschall auf die Reibungskraft aus makroskopischer Sicht | 298 |
| 18.2 Einfluss von Ultraschall auf die Reibungskraft aus mikroskopischer Sicht | 303 |
| 18.3 Experimentelle Untersuchungen der statischen Reibungskraft als Funktion der Schwingungsamplitude | 305 |
| 18.4 Experimentelle Untersuchungen der Gleitreibung als Funktion der Schwingungsamplitude | 308 |
| Aufgaben | 310 |
| 19 Numerische Simulationsmethoden in der Reibungsphysik | 317 |
| 19.1 Kontakt und Reibung in verschiedenen Simulationsmethoden: Eine Übersicht | 318 |
| 19.1.1 Mehrkörpersysteme | 318 |
| 19.1.2 Finite Elemente Methode | 319 |
| 19.1.3 Randelementemethode | 320 |
| 19.1.4 Teilchenmethoden | 322 |
| 19.2 Reduktion von dreidimensionalen Kontaktaufgaben auf eindimensionale | 322 |
| 19.3 Kontakt in einem makroskopischen tribologischen System | 323 |
| 19.4 Reduktionsmethode für ein Mehrkontaktproblem | 328 |
| 19.5 Dimensionsreduktion und viskoelastische Eigenschaften | 332 |
| 19.6 Adhäsion in der Reduktionsmethode | 333 |
| 19.7 Abbildung von Spannungen im Reduktionsmodell | 334 |
| 19.8 Das Berechnungsverfahren in der Reduktionsmethode | 336 |
| 19.9 Schmierung, Kavitation und plastische Deformation in der Reduktionsmethode | 336 |
| Aufgaben | 337 |
| 20 Erdbeben und Reibung | 342 |
| 20.1 Einführung | 343 |
| 20.2 Quantifikation der Erdbeben | 344 |
| 20.3 Reibungsgesetze für Gesteine | 346 |
| 20.4 Stabilität beim Gleiten mit der geschwindigkeitsund zustandsabhängigen Reibung | 350 |
| 20.5 Nukleation von Erdbeben und Nachgleiten | 353 |
| 20.6 Foreshocks und Aftershocks | 356 |
| 20.7 Kontinuumsmechanik von granularen Medien und Struktur von Verwerfungen | 357 |
| 20.8 Ist Erdbebenvorhersage möglich? | 361 |
| Aufgaben | 362 |
| Anhang | 366 |
| Weiterführende Literatur | 370 |
| Bildernachweis | 375 |
