
Reibkorrosion
Interdisziplinäre Forschung zwischen Tribologie und Festigkeit Festigkeitsbewertung reibdauerbruchgefährdeter Fügeverbindungen
1 Allgemeine Beschreibung
2 Fokus der Forschung
3 Werkzeuge

Überführung der systemspezifischen nennspannungsbezogenen Reibdauerfestigkeit in einen lokalen Beanspruchungszustand mittels Kontaktsimulation, unter Berücksichtigung der experimentellen Reibwerte sowie der messtechnisch erfassten Bewegungsabläufe zwischen den Kontaktpartnern. Die Simulationen werden mit der FE-Software ABAQUS durchgeführt.

4 Vorhaben
Örtliche Festigkeitsbewertung reibkorrosiv beanspruchter Bauteile am Beispiel von Welle-Nabe-Verbindungen

Fördermittelgeber: | AiF |
Forschungsvereinigung: | FVA |
Laufzeit: | 27 Monate |
Startzeitpunkt: | Jan 2023 |
Bearbeiter: | Denny Knabner |
Weiterführende Information: | FVA-Nr.: 983 I |


Für die Bewertung der Reibdauerermüdung sind die lokalen tribologischen Parameter Schlupfamplitude und Pressung maßgeblich. Da diese nicht für jede Anwendung analytisch ermittelt werden können, ist die Dimensionierung mit nennspannungsbasierten Ansätzen wie DIN 743 oder FKM-Richtlinie nicht möglich. In Anbetracht der Aspekte des Leichtbaus und dem ökonomischen Einsatz von Materialressourcen ist jedoch eine, dem realen Auslastungsgrad adäquate Dimensionierung der Bauteile geboten. Das vorliegende Vorhaben versucht diesen Bedarf zu decken, indem ein örtl. Berechnungskonzept zur Bewertung der Reibdauerermüdung entwickelt werden soll, welches den wirklichen tribologischen Beanspruchungszustand berücksichtigt. Im Rahmen des geplanten Vorhabens werden Dauerfestigkeitsversuche reibkorrosiv geschädigter Passfeder- und Polygonverbindungen ausgewertet. Dafür werden die Versuchsreihen numerisch simuliert. Die ermittelten örtl. tribologischen Beanspruchungszustände werden am Labormodell reproduziert und durch Simulation die schlupfspezifischen einachsigen Vergleichsreibdauerfestigkeiten bestimmt. Durch Vergleich der örtl. Vergleichsspannung der WNV mit zugehörigen schlupfspezifischen Vergleichsreibdauerfestigkeit (beide mit derselben Vergleichsspannungshypothese ermittelt) erhält man den lokalen Auslastungsgrad. Durch Validierung verschiedener Hypothesen kann die treffsicherste gefunden werden, die über alle Versuchsreihen die geringste Abweichung zum Auslastungsgrad zeigt. Die Entwicklung eines allgemeingültigen und standardisierbaren Berechnungskonzeptes setzt umfassende experimentelle Absicherungen voraus. Für KMU sind diese nur bedingt finanzierbar. Daher ermöglicht das Vorhaben und dessen Ergebnistransfer die Erschließung der Ergebnisse auch für KMU. Das entstehende Konzept wird so aufgearbeitet und in einem Leitfaden dokumentiert, dass auch für KMU der Zugang über etablierte FE-Programme möglich ist.