The dynamics of rolling on rough surfaces is of great interest from the viewpoint of functionality, noise production, and for the diagnostics of many technical systems, such as gears, ball bearings, wheel–rail, tire–road systems, and many others. The main difficulty in analyzing the rolling noise is solving the problem of contact between two elastic rough bodies. In this chapter, we use the method of dimensionality reduction for solving this problem.@en

Der Einfluss von kurzwelliger Oberflächenrauheit auf die Normalbeschleunigung in einem vereinfachten Rollkontakt wurde numerisch mithilfe der Methode der Dimensionsreduktion untersucht. Es wurde festgestellt, dass das Spektrum der Rauheit direkt im Spektrum der Normalbeschleunigung wiederzufinden ist, wobei eine zusätzliche Modulation auftritt, die durch das Verhältnis von Rollgeschwindigkeit zu Kontaktradius bestimmt wird. Die vorliegende Arbeit zeigt viele Parallelen zu einer Publikation von Ford und Thompson (2006), die ein sehr ähnliches eindimensionales Modell mit unabhängigen Federn verwendeten. Noch vor der Formalisierung der Methode der Dimensionsreduktion stellten sie fest, dass die Simulationsergebnisse mit dem eindimensionalen Modell sich sehr gut mit Ergebnissen von dreidimensionalen Randelemente-Simulationen decken und theoretischen Abschätzungen in vielen Fällen deutlich überlegen sind. Der vorgestellte Ansatz ist in vielen Richtungen erweiterbar, zum Beispiel ist in der vorliegenden Arbeit der Einfluss von langen Wellenlängen vernachlässigt worden, so dass die Resonanzfrequenz der Kugel und der rauheitsdominierte Bereich klar voneinander getrennt sind. Eine umfassendere Untersuchung mit einem realistischen Wellenlängenbereich und einem häufig auftretenden Roll-Off wäre sicherlich von großem Nutzen. Auch begrenzt das verwendete dynamische Modell die praktische Anwendbarkeit. Zukünftig könnte ein erweitertes Modell untersucht werden, bei dem die Kontaktkraftberechnung mit der Reduktionsmethode in einer FEM-Simulation oder Modalanalyse verwendet wird. Dies wäre von unmittelbarem Interesse für die Beschreibung von Vibration und akustischer Emission.@en