| Titel | Simulation hybrider Tribocompounds mittels homogenisierter Materialmodelle |
| Autor | Nicholas C. Ecke, Johannes Höller, Jan Niedermeyer, Peter Klein, Alois K. Schlarb |
| Infos zum Autor | M.Sc. Nicholas Ecke Dr. Johannes Höller Dipl.-Math. techn. Jan Niedermeyer Dr. Peter Klein Prof. Dr.-Ing. Alois K. Schlarb |
| Inhalt | Tribocompounds auf Basis von Hochleistungsthermoplasten gewinnen aufgrund ihrer hervorragenden Trockenlauf- und Dämpfungseigenschaften immer mehr an Bedeutung. Hybride Werkstoffe stellen den Anwender jedoch vor Herausforderungen bei der numerischen Simulation. Aufgrund der enormen Größenunterschiede zwischen dem makroskopischen Bauteil und den Füllstoffen auf der Mikro- und Nanoskala wäre für eine ganzheitliche Simulation eine mit aktueller Rechnertechnik nicht handhabbare Auflösung des Simulationsmodells notwendig. Aus diesem Grund wurde eine numerische Homogenisierung der Eigenschaften hybrider Tribocompounds durchgeführt. Die Eigenschaften der Einzelkomponenten wurden nach dem Bottom-Up-Prinzip beginnend mit den kleinsten Füllstoffen homogenisiert. Da es sich bei den betrachteten Compounds um kurzfaserverstärkte Verbundwerkstoffe handelt, wurde besonderes Augenmerk auf die Ermittlung der Faserorientierung und deren adäquate Berücksichtigung im Homogenisierungsmodell gelegt. Die unter Benutzung der numerisch homogenisierten Materialmodelle errechneten mechanischen und thermischen Werkstoffeigenschaften zeigen im Vergleich zu analytischen Methoden eine verbesserte Näherung der experimentell ermittelten Eigenschaften. Die vorgestellte Methode leistet somit einen Beitrag zur Erhöhung der Genauigkeit von Simulationen kunststoffbasierter tribologischer Systeme. |
| Datum | 2018 |
