Randcontactspanningen

Randcontactspanningen is een term die in het Nederlands gebruikt kan worden om de mechanische spanningen aan de rand van een contactvlak tussen twee lichamen aan te duiden. Bij contact onder druk is de spanningsverdeling vaak niet uniform; langs de rand van het contactgebied ontstaan lokale spanningen die hoger kunnen uitvallen dan gemiddeld. Daardoor kunnen randcontactspanningen een rol spelen bij slijtage, scheurvorming of vroegtijdig falen van onderdelen. De term is niet overal wijdverbreid en kan in verschillende bronnen verschillend geformuleerd zijn.

Toepassingsgebieden en betekenis: Randcontactspanningen komen voor in tribologie (slijtage en smering bij wrijvend contact), contactmechanica van mechanische verbindingen en in elektrische contacten waar randeffecten de verdeling van druk en current kunnen beïnvloeden. In geometrieën met geringe radii of scherpe randen kan de randspanningsconcentratie toenemen. De concepten sluiten aan bij algemene begrippen zoals spanningsconcentratie, Hertz-contact en contactstress.

Analyse en meting: De bepaling van randcontactspanningen gebeurt meestal via numerieke methoden zoals eindige-elementen (FEA) of analytische benaderingen die rekening houden met randgeometrie. Experimenteel kan men spanningen afleiden met foto-elasticiteit, röntgenstralingsdiffractie of rekmetingen. Resultaten worden vaak gebruikt om ontwerpen te optimaliseren, bijvoorbeeld door afronden van randen, vergroten van het contactoppervlak, toepassing van smering of gebruik van veerkrachtige interfacematerialen.

Zie ook: contactmechanica, Hertz-contact, spanningsconcentratie, tribologie, elektrische contacten.