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Thermo-mechanische Haltbarkeitsanalyse zur Designverbesserung elastomerer Bauteile in der industriellen Forschung und Entwicklung

用于工业研发中弹性部件设计改进的热机械耐久性分析

基本信息

批准号：
209647436
负责人：
Professor Dr.-Ing. Michael Kaliske
金额：
--
依托单位：
Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants (Transfer Project)
财政年份：
2012
资助国家：
德国
起止时间：
2011-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/209647436?language=en
关键词：
Thermo mechanische Haltbarkeitsanalyse zur Designverbesserung

项目摘要

Das Entwerfen neuer elastomerer Bauteile (Produktdesign) erfordert ein großes Maß an industrieller Forschung und Entwicklung, in der auf Ergebnisse der Grundlagenforschung zurückgegriffen wird, um den hohen Anforderungen an Innovation, Dauerhaftigkeit und Nachhaltigkeit gerecht zu werden. Haltbarkeit und Dauerhaftigkeit unter kritischen Betriebsbedingungen (zyklische Dauerbelastung, Wärmeexposition) in den vielfältigen Einsatzgebieten (Schwingungsdämpfer, Motorlager) sind das Ergebnis umfangreicher Entwicklungsarbeiten im Vorfeld. Realitätsnahe numerische Simulationen sind in diesem Zusammenhang nur unter Einbeziehung möglichst aller relevanten multiphysikalischen Phänomene (Mechanik, Temperatur) zielführend. Aufbauend auf den Ergebnissen werden numerische Simulationsmethoden bereitgestellt, die eine dreidimensionale thermomechanische Analyse zu konzipierender elastomerer Bauteile unter den Aspekten der Haltbarkeit gegenüber Rissentwicklung, zyklischer Belastung und interner wie externer Wärmeeinwirkung in der industriellen Forschung und Entwicklung ermöglicht. Gekoppelte Finite-Element-Modelle werden zur Designverbesserung entwickelt, in denen die elastomeren Werkstoffe (nichtlineares thermo-viskoelastisches Materialgesetz) wie auch die Rissbildung (Methode der Materiellen Kräfte, kohäsive Elemente) thermomechanisch unter großen Verzerrungen und Verschiebungen makroskopisch analysiert werden. Präzise Ausführungsdetails für langlebige Bauteile und folglich eine Steigerung der Nachhaltigkeit und Sicherheit sind das Ergebnis.

新弹性体产品设计的开始是一个大规模的马达加斯加工业研究和发展，在基本研究的基础上，将进一步推动创新，使设计和制造韦尔登得以实现。Haltbarkeit und Dauerplautigkeit unter kritischen Betriebsbedingungen（zyklische Dauerbelastung，Wärmexposition）in den vielfältigen Einsatzgebieten（Schwingungsdämpfer，Motorlager）sind das Ergebnis umfangreicher Entwicklungsarbeiten im Vorfeld. Realitätsnahe numerische Simulationen sind in diesem Zusammenhang努尔unter Einbeziehung möglichst阿勒relevanten multiphysicalischen Phänomene（Mechanik，Temperatur）zielführend.本文采用韦尔登数值模拟的方法，在工业研究与开发中，对具有高强度、高剪切力和内摩擦力的半刚性弹性体进行三维热力学分析。在非线性热粘弹性材料的设计中，采用几何单元模型，也可对材料的热结构进行宏观分析和微观分析。Präzise Ausführungsdetails für langlebige Bauteile und folglich eine Steigerung der Nachhaltigkeit und Sicherplussind das Ergebnis.