berøringsflate

Berøringsflate, også kalt kontaktflate, er området der to faste legemer kommer i kontakt med hverandre. Begrepet brukes i mekanikk, tribologi og ingeniørfag for å beskrive hvordan trykk fordeles og hvordan friksjon og slitasje oppstår ved kontakt mellom flater av ulik geometri og materiale.

Det finnes en skille mellom nominell kontaktflate og reell kontaktflate. Den nominelle flaten beskriver den geometriske overflaten som hende ved kontakt, mens den reelle kontaktflaten er de faktiske kontaktpunktene mellom asperiteter i overflatene. Ved elastisk kontakt mellom glatte flater kan Hertz’ kontaktteori brukes til å beregne trykkfordeling og kontaktflater. Ved ru eller grove overflater består den reelle kontaktflaten av mange mikroskopiske kontaktpunkter, og forholdet mellom last, materialets egenskaper og overflatens struktur bestemmer hvor stor del av flaten som faktisk er i kontakt.

Litt forenklet kan man si at den reelle kontaktflaten ofte er mye mindre enn den nominelle, og at den øker med økende last, samtidig som lokaltrykket kan bli betydelig høyt, noe som fører til slitasje og varmeutvikling. Smøring påvirker også berøringsflaten ved å dannes filmer som avgrenser direkte asperitetskontakt og dermed reduserer friksjon og slitasje.

Praktisk er berøringsflater sentrale i lager, gir, girkasser og tetninger. Beregning og analyse bruker teorier som Hertz og Greenwood-Williamson, samt numeriske metoder som finite element-metoder, støttet av eksperimentelle teknikker for profil- og trykkanalyse for å vurdere slitasje og varmeutvikling.