Belastungskontakt

Belastungskontakt ist ein Begriff aus der Technik, der den Kontaktzustand zwischen zwei oder mehr Oberflächen beschreibt, der durch äußere Kräfte erzeugt wird. Unter Last bildet sich ein Kontaktgebiet aus, in dem Kräfte übertragen werden. Dieser Zustand geht mit Kontaktspannungen, Verformungen, Reibung, Wärmeentwicklung und oft auch Verschleiß oder Ermüdung einher. Belastungskontakt ist ein zentrales Konzept der Kontaktmechanik, einem Teilgebiet der Tribologie.

Zur Analyse werden theoretische Modelle wie die Hertzsche Kontaktmechanik für vereinfachte, glatte Oberflächen herangezogen sowie numerische Verfahren wie Finite-Elemente-Analysen (FEA) oder Boundary-Element-Methoden (BEM), die Rauheit, Geometrie und Materialverhalten berücksichtigen. Wichtige Größen sind die Kontaktfläche, die maximale Druckspannung, die Druckverteilung und die Tangentialkräfte. In elektrischen Kontakten beeinflusst die Belastung auch den Kontaktwiderstand und das Risiko von Funkenbildung oder Verschleiß.

Anwendungsbereiche liegen in der Auslegung von Lagern, Getrieben, Dichtungen, Bauteilen mit Oberflächenkontakt sowie in der Tribologie zur Verschleiß- und Lebensdauerabschätzung. In Biomechanik und Zahnmedizin kann Belastungskontakt die Interaktion von Gelenk- oder Zahnflächen unter funktioneller Belastung beschreiben, was der Optimierung von Ersatz- oder Restaurationslösungen dient.

Messungen und Simulationen unterstützen die Bestimmung von Kontaktparametern. Druckempfindliche Folien, Sensorik, Profilometrie, sowie instrumentierte Verschleiß- oder Ermüdungstests liefern Daten, während Finite-Elemente-Analysen detaillierte Auswertungen von Druckverteilung, Verformung und Verschleißprognosen ermöglichen.