TY - JOUR

T1 - Tribologische Kontaktsimulation elastomerer Dichtungswerkstoffe

AU - Hausberger, Andreas

AU - Krampl, Herbert

AU - Grün, Florian

AU - Gódor, Istvan

AU - Pinter, Gerald Gerhard

AU - Schwarz, Thomas

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Der vorliegende Artikel thematisiert die Simulation des Kontakt- und Reibungsverhaltens von thermoplastischen Polyurethanen in Kombination mit einem Stahlgegenkörper. Weiters werden in diesem Zusammenhang zwei kommerzielle Finite Elemente Methoden (FEM) bzw. die zugehörigen Softwarepakete (Abaqus und Comsol) verwendet und gegenübergestellt, um die allfällige bestehende Varianz im simulierten Komponentenverhalten aufgrund unterschiedlicher Simulationsumgebungen aufzuzeigen. Experimentell ermittelte Materialdaten wurden im Zuge der Untersuchungen mit Hilfe eines hyperelastischen Materialmodells implementiert. Basierend auf Simulationen der lokalen Spannungs- und Dehnungsverteilungen in den Werkstoffen, wurde eine gekoppelte Kolbenstangendichtungssimulation aufgebaut. Das Modell erlaubt die Berechnung des Schmierfilmdrucks im Bereich der Dichtlippe und der Stange, wie auch der minimal erforderlichen Schmierfilmdicke. Das Schubspannungs- und Deformationsverhalten beider Simulationsprogramme hängt stark von den gewählten Kontakt- und Reibungseinstellungen ab, welche in den jeweiligen Programmen auf spezifische Weise implementiert sind. Die Ergebnisse aus den Berechnungen zeigen Unterschiede in den modellierten Kontaktsituationen aufgrund der unterschiedlichen Kontakt- und Reibungsdefinitionen in den beiden verwendeten FEM Software Paketen.

AB - Der vorliegende Artikel thematisiert die Simulation des Kontakt- und Reibungsverhaltens von thermoplastischen Polyurethanen in Kombination mit einem Stahlgegenkörper. Weiters werden in diesem Zusammenhang zwei kommerzielle Finite Elemente Methoden (FEM) bzw. die zugehörigen Softwarepakete (Abaqus und Comsol) verwendet und gegenübergestellt, um die allfällige bestehende Varianz im simulierten Komponentenverhalten aufgrund unterschiedlicher Simulationsumgebungen aufzuzeigen. Experimentell ermittelte Materialdaten wurden im Zuge der Untersuchungen mit Hilfe eines hyperelastischen Materialmodells implementiert. Basierend auf Simulationen der lokalen Spannungs- und Dehnungsverteilungen in den Werkstoffen, wurde eine gekoppelte Kolbenstangendichtungssimulation aufgebaut. Das Modell erlaubt die Berechnung des Schmierfilmdrucks im Bereich der Dichtlippe und der Stange, wie auch der minimal erforderlichen Schmierfilmdicke. Das Schubspannungs- und Deformationsverhalten beider Simulationsprogramme hängt stark von den gewählten Kontakt- und Reibungseinstellungen ab, welche in den jeweiligen Programmen auf spezifische Weise implementiert sind. Die Ergebnisse aus den Berechnungen zeigen Unterschiede in den modellierten Kontaktsituationen aufgrund der unterschiedlichen Kontakt- und Reibungsdefinitionen in den beiden verwendeten FEM Software Paketen.

M3 - Artikel

VL - 64.2017

SP - 15

EP - 24

JO - Tribologie und Schmierungstechnik

JF - Tribologie und Schmierungstechnik

SN - 0724-3472

IS - 1

ER -