General Aspects of Rolling Contact Mechanics for Tire-Road/Terrain and Wheel-Rail Application

• Autorzy: Zastrau B. W. , Damme S.
• Konferencja: German-Polish Workshop on Dynamical Problems in Mechanical Systems (7 ; 09.2001 ; Koszalin-Osieki, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The development of contact theories and numerical formula for various applications is a field, which expands rapidly. This publication focuses on the rolling contact problem both for tire-road and wheel-rail contact. For the tire-road application a central problem is the modelling of the composite structure of the tire under internal pressure and axle load and the rolling on soft soil. In the wheel-rail case the contact area is much smaller and therefore much more emphasis is aid on the treatment of material changes, wear and creep phenomena. Several approaches are discussed in detail; ideas about damage mechanisms finish the article.

Słowa kluczowe

EN

rolling contact; tire-road; terrain contact; wheel-rail contact; FEM; BEM

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Machine Dynamics Problems
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 25, No. 3/4
• Strony: 153--167
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Zastrau B. W.

• Technische Universitat Dresden

autor

Damme S.

• Technische Universitat Dresden

Bibliografia

• 1. Belkin, A.E., Narskaya, N.L., Böhm, F., Duda, A., Wille, R., 2000, Dynamischer Kontakt des Radialreifens als viskoelastische Schale mit einer starren Stützfläche bei stationärem Rollen, Technische Mechanik, Band 20, 4, 355-372.
• 2. Böhm, F., 1966, Zur Mechanik des Luftreifens, Habilitationsschrift, TH Stuttgart.
• 3. Böhm, F., Knothe, K., 1998, Hochfrequenter Rollkontakt der Fahrzeugräder, Ergebnisse aus dem gleichnamigen Sonderforschungsbereich an der Technischen Universität Berlin, Deutsche Forschungsgemeinschaft, Wiley-VCH, Weinheim.
• 4. Carter, F.W., 1926, On the action of a locomotive driving wheel, Proc. R. Soc. Lond., 112, 151-157.
• 5. Dorsch, V., Becker, A., Vossen, L., 1999, Modelling rolling friction for rubber for the prediction of tyre behavior, in: Dorfmann, A., Muhr, A., "Constitutive models for rubber", Proc. of the First European Conference on Constitutive Models for Rubber, Balkema, 117-122.
• 6. Fromm, H., 1926, Berechnung des Schlupfes beim Rollen deformierbarer Scheiben, Z. Ang. Math. Mech., 7, 27-58.
• 7. Gleu, U., 2001, Berechnung des nichtlincaren dynamischen Verhaltens des Luftreifens beim instationären Rollkontakt mit einer Vielteilchenmethode und der Methode der Finiten Elemente, Dissertation, Technische Universität Berlin.
• 8. Grassie, S.L., Kalousek, J., 1997, Rolling contact fatigue of rails: Characteristic, causes and treatments, Strategies Beyond 2000, Proceedings of the 6th International Heavy Railway Conference, 1, 381-404.
• 9. Groß-Thebing, A., 1993, Lineare Modellierung des instationären Rollkontaktes von Rad und Schiene, VDI Fortschritt-Berichte, Reihe 12, Nr. 199, VDI-Verlag, Düsseldorf.
• 10. Grigolyuk, E.J., Kulikov, G.M., 1988, Multi-layered reinforced shells, Calculation of pneumatic tires (in Russian), 287.
• 11. Hertz, H. 1882, Über die Berührung fester elastischer Körper, Journal für reine und angewandte Mechanik, 92, 156-171.
• 12. Johnson, K.L., 2001, Plastic deformation in rolling contact, in: Jacobson, Bo and Kalker, J.J. (Eds.), Rolling Contact Phenomena, CISME Courses and Lectures, 411, Springer-Verlag, Wien, New York, 163-202.
• 13. Kalker, J.J., 1967, On the Rolling Contact of Two Elastic Bodies in the Presence of Dry Friction, Dissertation, TH Delft, Delft.
• 14. Kalker, J.J., 1990, Three Dimensional Elastic Bodies in Rolling Contact, Kluwer Academic Publishers, Dortrecht.
• 15. Knothe, K., Wille, R. Zastrau, B., 2001, Advanced Contact Mechanics - Road and Rail, International Journal of Vehicle System Dynamics, 35 (4-5), 361-407.
• 16. Nackenhorst, U., 2000, Rollkontaktmechanik: Numerische Analyse der Dynamik rollender Körper mit der Finite Element Methode, Habilitationsschrift, Universität der Bundeswehr Hamburg.
• 17. Ostermeyer, V., 1999. Friction Models with Discrete Layers, Annual Scientific Conference GAMM ZAMM, 80, Suppl. 1, 61-65.
• 18. Rick, F., 1998, Zur Erfassung der Geschwindigkeitsabhängigkeit des Kraftschlussbeiwertes eines hochbelasteten Rad-Schiene-Kontaktes, Dissertation, TU Clausthal.
• 19. Rivlin, R.S., 1959, The deformation of a membrane formed by inextensible cords, Archive for Rational Mechanics and Analysis, 2, 447-476.
• 20. Rothert, H., Gebbeken, N., Jagusch, J., Kaliske, M., 1994, Recent developments in the numerical tire analysis, Proc. Int. Rubber Conf. IRC 94, 1, 246-252.
• 21. Schmidt, I.C., 1959, Focusing terramechanic research towards tools for terra.in vehicle development, Proc. of 13th International Conference of the ISTVS, Munich, Germany, 2, 799-808.
• 22. Shen, Z.Y., Hedrick, J.K., Elkins, J.A., 1984, A comparison of alternative creep-force models for rail vehicle dynamic analysis, in: J.K. Hedrick (Ed.): The Dynamics of Vehicles on Roads and Tracks, Proceedings of the 8th IAVSD Symposium held at MIT Cambridge/MA, Swets & Zeeitlinger, Lisse, 2, 591-605.
• 23. Tielking, J.T., 1983, A finite element tire model, Tire Science & Technology, 11, 50-63.
• 24. Vermeulen, J., Johnson, K.L., 1964, Contact of nonspherical elastic bodies transmitting tangential forces, Journal of Applied Mechanics, 32, 338-340.
• 25. Willner, K., 1999, Contact Law for Rough Surfaces, Annual Scientific Conference GAMM, ZAMM, 80, Suppl. 1, 73-77.
• 26. Wu, S.R., Gu, L., Chen, H., 1997, Airbag tire modeling by explicit finite element method, Tire Science & Technology, 25, 288-300.
• 27. Zastrau, B., Nackenhorst, U., Jarewski, J. 1999, Zur numerischen Analyse der Beanspruchungen von Rad und Schiene beim Rollkontakt, Zwischenbericht zum Forschungsprojekt Za141/5-2, Technische Universität Dresden.