Dynamische Kontaktrechnung in der Auslegung und Kontaktmodellierung mit Mikroschlupf

Abstract

Es wurde eine Methode für die prädiktive Simulation von Vibro-Impact-Ereignissen entwickelt. Der Ansatz stützt sich auf die Synthese von Komponentenmoden, das Konzept der masselosen Grenzen und ein geeignetes Zeitschrittschema. Einseitiger Kontakt und trockene Reibung werden als mengenwertige Gesetze modelliert und lokal innerhalb der räumlich aufgelösten Kontaktfläche erzwungen. Für die experimentelle Validierung wurde ein Satz von zwei freitragenden Balken betrachtet, die am freien Ende Reibungsstößen ausgesetzt sind. Die numerischen Simulationsergebnisse stimmen sehr gut überein, insbesondere im Hinblick auf die Unsicherheiten, die mit dem beobachteten Materialverlust im Kontaktbereich und dem nichtlinearen Verhalten der Einspannung verbunden sind. Außerdem wurde ein neues Instrument zur Messung der Reibungshysteresezyklen und der Normalkraft-Eindrückungskurven entwickelt. Der Hauptzweck des Tribometers ist die Validierung von Modellierungsansätzen zur Vorhersage der Dämpfung in Reibverbindungen. Ein wichtiges Merkmal des BMT ist seine Fähigkeit, sowohl das normale als auch das tangentiale Kontaktverhalten zu messen, ohne die Proben trennen zu müssen. Besonderes Augenmerk wurde auf die Ausrichtung und gleichmäßige Bewegung gelegt, um die Prüfung von nominell flachen Kontakten im Mikroschlupfbereich zu ermöglichen.