TY  - THES
AB  - Es wird eine neue Methode zur Berechnung von Kapillarkräften zwischen direkt aufgelösten rauen Oberflächen entwickelt. Hierfür wird die freie Energie des Systems unter den Nebenbedingungen eines konstanten Volumens und der vorgegebenen Festkörperoberflächen numerisch minimiert. Die grundsätzliche Eignung der Metho- de wird durch einen Vergleich mit Lösungen aus der Literatur gezeigt. Die Analyse von Kapillarbrücken zwischen rauen Oberflächen erfordert einen statistischen Ansatz, da die mittlere Rauheit durch eine unendliche Anzahl von Oberflächen realisiert werden kann. Es zeigt sich, dass der Mittelwert der Kapillarkraft mit guter Genauigkeit berechnet wird, wohingegen die statistische Unsicherheit der Standardabweichung nicht zufriedenstellend ist. Simulationen von Kapillarbrücken zwischen einer rauen Kugel und einer glatten Wand zeigen komplexe, nichtlineare Zusammenhänge zwi- schen der Kraftverteilung und den klassischen Parametern Volumen, Spaltabstand und Kontaktwinkel. Im Gegensatz dazu wird sowohl für das Kugel-Wand-System als auch für Kugel-Kugel-Systeme ein linearer Zusammenhang zwischen der Standardabweichung und der mittleren Rauheit beobachtet, sofern eine der beiden Oberflächen glatt ist oder beide die gleiche Rauheit aufweisen. Abschließend werden die Ergebnisse in Hinblick auf ihre Anwendbarkeit innerhalb einer mehrskaligen DEM bewertet.
AU  - Gräßer, Melanie
CY  - Paderborn
DA  - 2023
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1691
DP  - Universität Paderborn
LA  - eng
N1  - Tag der Verteidigung: 24.03.2023
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2023
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2023
SP  - 1 Online-Ressource (XV, 205 Seiten)
T2  - Fakultät für Maschinenbau
TI  - Numerical Computation of Capillary Bridges between Directly Resolved Rough Interfaces
TT  - Numerische Simulation von Kapillarbrücken zwischen direkt aufgelösten rauen Oberflächen
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-44532
Y2  - 2026-01-15T05:26:01
ER  -