ALE-Interface-Kopplung für den transienten Profileingriff beim Rollkontakt

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Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung numerisch effizienter Simulationsmethoden für den Rollkontakt von profilierten Reifen. Solche physikalisch abgesicherten Berechnungswerkzeuge sind z.B. für die Prognose von Rollwiderstand, Grip und Verschleiß von Fahrzeugreifen essentiell, können aber auch unmittelbar auf die Analyse anderer rotierender Systeme, wie z.B. Zahnradgetriebe, übertragen werden. Für die Finite Element Simulation von stationären und instationären Rollkontaktproblemen bietet eine gemischte Lagrangesche-Eulersche-Formulierung entscheidende Vorteile. Eine Schwierigkeit besteht allerdings in der physikalisch korrekten Behandlung des Profilstolleneingriffs bei Reifen. Das Ziel dieser Forschungsarbeiten ist es, zuverlässige Simulationsverfahren für den Rollkontakt profilierter Räder auf rauen Fahrbahnoberflächen zu entwickeln. Dafür wird eine neue ALE-Interface Kopplung entwickelt, die es ermöglicht, die Profilstollen in Lagrangescher Beschreibung zu behandeln, während die Karkasse weiterhin in der effizienten ALE-Betrachtungsweise beschrieben wird. Diese Herangehensweise ermöglicht eine sehr detaillierte Kontaktbeschreibung, da die Profilstollen weitestgehend entkoppelt mit einer hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung parallel berechnet werden können.