TY - THES

T1 - Lebensdaueranalyse von Strukturbauteilen aus kurzkohlenstofffaserverstärktem Polyphthalamid im Motorraum

AU - Koblmiller, Tobias

N1 - gesperrt bis 31-10-2022

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Aufgrund des hohen wirtschaftlichen Einsparungspotentials durch den Einsatz von Polymeren-Strukturbauteilen, steigt die Substitutionsrate metallischer Komponenten stetig. Vor allem im Automobilbereich bringt der Einsatz von Kunststoffbauteilen enormes Einsparpotential im Hinblick auf Strukturleichtbau und als folge dessen eine Kraftstoffverbrauchsreduktion. Vor allem die Gruppe der kurzfaserverstärkten-teilkristallinen Thermoplaste wird für die Herstellung von Strukturelementen im KFZ-Motorraum als Ausgangsstoff herangezogen. In dieser Arbeit wird ein Kunststoffzahnrad aus PPA-CF30, im Bezug auf lebensdauerbeeinflussende Größen, wie z.B. Temperatur, Faserorientierung, Stützwirkung, etc., analysiert. Dafür wurden quasistatische und HCF-Versuche an Probenkörper, mit unterschiedlichen Geometrien und Bauteilversuche durchgeführt. Mithilfe einer numerischen Simulation der Prüfkörper, konnte in Verbindung mit den versuchstechnisch ermittelten Größen und den daraus abgeleiteten Modellen, die Lebensdauer bzw. die Bauteilschädigung am Zahnrad ermittelt werden. Abschließend wurden die Bauteilwöhlerlinien mit den numerischen Ergebnissen verglichen und diskutiert.

AB - Aufgrund des hohen wirtschaftlichen Einsparungspotentials durch den Einsatz von Polymeren-Strukturbauteilen, steigt die Substitutionsrate metallischer Komponenten stetig. Vor allem im Automobilbereich bringt der Einsatz von Kunststoffbauteilen enormes Einsparpotential im Hinblick auf Strukturleichtbau und als folge dessen eine Kraftstoffverbrauchsreduktion. Vor allem die Gruppe der kurzfaserverstärkten-teilkristallinen Thermoplaste wird für die Herstellung von Strukturelementen im KFZ-Motorraum als Ausgangsstoff herangezogen. In dieser Arbeit wird ein Kunststoffzahnrad aus PPA-CF30, im Bezug auf lebensdauerbeeinflussende Größen, wie z.B. Temperatur, Faserorientierung, Stützwirkung, etc., analysiert. Dafür wurden quasistatische und HCF-Versuche an Probenkörper, mit unterschiedlichen Geometrien und Bauteilversuche durchgeführt. Mithilfe einer numerischen Simulation der Prüfkörper, konnte in Verbindung mit den versuchstechnisch ermittelten Größen und den daraus abgeleiteten Modellen, die Lebensdauer bzw. die Bauteilschädigung am Zahnrad ermittelt werden. Abschließend wurden die Bauteilwöhlerlinien mit den numerischen Ergebnissen verglichen und diskutiert.

KW - Schädigung

KW - Validierung

KW - faserverstärkt

KW - Zahnrad

KW - Lebensdauer

KW - fatigue

KW - validation

KW - tooth gear

KW - fibre reinforced

KW - cylcles to failure

M3 - Masterarbeit

ER -