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Einfluss inelastischer Effekte auf die Reibung in zyklischen Prozessen

Einfluss inelastischer Effekte auf die Reibung in zyklischen Prozessen

Leitung:  D. Besdo
Jahr:  2008
Ist abgeschlossen:  ja

Bei der Modellierung der Polreibung von Reifen ist eine große Anzahl einzelner Effekte zu berücksichtigen, insbesondere, dass sich Gummi mit ursprünglich einheitlichem Ausgangszustand nach einiger Verformung von Ort zu Ort sehr unterschiedlich verhalten kann. Die Ursache ist, dass die so genannte Gummi-Elastizität sehr beträchtliche inelastische Anteile aufweist, die von den vorangegangenen Lastzyklen, insbesondere von früheren Verformungsmaxima signifikant abhängen (Mullins-Effekt). Somit ist bei einer genauen Modellierung des Rollkontaktes unbedingt die Heterogenität des Vor-Verformungszustandes und ihr Einfluss auf die inelastischen Effekte zu beachten. Mit den in käuflichen Programmen vorgefertigt vorliegenden Stoffverhaltensmodellen kann man diese Effekte im Grunde nicht oder nur sehr unvollkommen beschreiben. Deshalb soll ein verbessertes Stoffgesetz herangezogen werden, das im Rahmen des FVA-DFG-Verbund-Projektes "Elastomere" parallel weiterentwickelt und implementiert werden soll. Dieses steht wegen der Personalunion eines der Projektleiter im hier beantragten Projekt jederzeit auf dem neuesten Stand zur Verfügung: Es ist in der Lage, alle Varianten des Mullins-Effektes wiederzugeben. Sollte das parallele Projekt nicht genutzt werden können, müssten entsprechende Arbeiten hier vorgesehen werden. Das würde zu zeitlichen Verschiebungen führen. Zugleich existiert ein sehr effizienter Algorithmus für die Identifikation seiner Parameter. Auch ist es in der Lage, auf der Basis von Zugversuchen selbst Scherversuche hinreichend genau zu prognostizieren. Deshalb soll es hier verwendet werden, ohne dass hierfür an dieser Stelle Personal beantragt wird. Mit Hilfe dieses Gesetzes sollen einfache, anfangs vor allem ebene Modelle des Rad-Rollkontaktes dahingehend überprüft werden, inwieweit und in welcher Art und Weise sich die Vorverformungsinhomogenität auswirkt. Dabei sind materielle Zyklen zu beachten, was von üblichen käuflichen Programmen nicht vorbereitet wird. Lokale Reibwerte sollen hingegen von anderen Teilprojekten übernommen werden. Insbesondere soll - quasi im Sinne einer Vorbetrachtung - festgestellt werden, welchen Einfluss diese Effekte besitzen können und wie man sie modellieren muss, ehe dies dann in präziserer Form in anderen Projekten oder einem Folgeprojekt geschehen soll. Dabei sind vor allem Einflüsse einzelner Parameter bei dem insgesamt quasiperiodischen Vorgang herauszuarbeiten.