Analyse der Wirkmechanisen in Reibschlussverbindungen durch Simulation

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Das beantragte Forschungsvorhaben ist als Teilprojekt III in den AiF/DFGForschungscluster „Gecko“ integriert. Das Ziel des Forschungsclusters besteht darin, das Reibungsverhalten reibschlüssiger Bauteilverbindungen besser zu verstehen und hinsichtlich einer Reibungszahlerhöhung zu optimieren. Des Weiteren sollen die Kriterien zur Auswahl der Reibungszahl für die Berechnung reibschlüssiger Pressverbindungen so verbessert werden, dass eine höhere Zuverlässigkeit hinsichtlich der Reibungszahlstreuung erreicht wird. Im Rahmen des hier beantragten Teilprojektes sollen mittels komplexer dreidimensionaler FEM-Kontaktberechnungen für real raue Oberflächen von beschichteten und unbeschichteten Bauteilen Grundlagenuntersuchungen zur Verbesserung des tribologischen Verständnisses der im reibbeanspruchten Kontakt ablaufenden Vorgänge unter Berücksichtigung von inhomogenem und falls erforderlich auch anisotropem elastisch-plastischem Werkstoffverhalten durchgeführt werden. Da mit der heute zur Verfügung stehenden Rechentechnik der gesamte Kontakt einer reibschlüssigen Verbindung noch nicht vollständig rau aufgelöst werden kann, sollen weiterhin Kennfeldlösungen erarbeitet werden, die korrigierend in die makroskopische Berechnung „glatter“ Reibschlussverbindung eingreifen. Abschließend soll aus Korrelationsuntersuchungen zwischen FEM- und Halbraumberechnungen eine parametrisierte Korrekturfunktion abgeleitet werden, um unter Verwendung eines Halbraummodells ein Optimum an zeitlichem Berechnungsaufwand und Modellierungstiefe zu erreichen. Durch die Bearbeitung des hier beantragten Teilprojektes werden neue grundlegende Erkenntnisse erwartet.