Bestimmung der Materialparameter gefüllter Elastomere in Abhängigkeit von Zeit, Temperatur und Beanspruchungszustand

Grambow, Andreas; Haberstroh, Edmund

doi:HT013594979

Bestimmung der Materialparameter gefüllter Elastomere in Abhängigkeit von Zeit, Temperatur und Beanspruchungszustand

Grambow, Andreas (Author)

2002 & 2003

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Andreas Grambow, geb. Paul

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2002

UmfangIII, 192 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2002

Prüfungsjahr: 2002. - Publikationsjahr: 2003

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Haberstroh, Edmund (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2002-12-09

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-4929
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/60488/files/03_022.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Maschinenwesen (400000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Ingenieurwissenschaften (frei) ; Elastomere (frei) ; mechanisches Werkstoffverhalten (frei) ; Mullins-Effekt (frei) ; Zeit/Temperatur-Verschiebung (frei) ; Beanspruchungszustand (frei) ; Werkstoffprüfung (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Um das Werkstoffverhalten der Elastomere bei der Entwicklung von Elastomerbauteilen mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) möglichst realitätsnah vorhersagen zu können, werden in der FEM sogenannte Materialmodelle eingesetzt, welche vor einer Simulation zunächst mit experimentellen Daten kalibriert werden müssen. Um den dabei entstehenden Prüfaufwand reduzieren zu können, wird in dieser Arbeit eine Vorgehensweise unter der Anwendung sogenannter Zeit/Temperatur-Verschiebungen (ZTV) und Amplituden/Temperatur-Verschiebungen (ATV) entwickelt. Um das zeit/temperatur- und amplituden/temperaturabhabhängige Werkstoffverhalten auch bis zu hohen Deformationen beschreiben zu können, liegt ein Schwerpunkt der Untersuchungen auf der Beschreibung der Temperaturabhängigkeit von Dehnungskristallisationsvorgängen. Weiterhin wird eine Vorgehensweise erarbeitet, die es erlaubt, den bei gefüllten Elastomeren auftretenden Effekt der Spannungserweichung auch mit Materialmodellen zu berücksichtigen, die in heutigen FEM-Programmen zur Anwendung kommen. Ein Schwerpunkt dieser Untersuchungen ist die Fragestellung, welche Beanspruchungshöhen sich unter verschiedenen Beanspruchungszuständen jeweils entsprechen.

Within the finite element analysis (FEA) so-called material models are used for the simulation of the mechanical behavior of rubber materials. These material models have to be calibrated with experimentally determined data before a FEA-simulation can be started. A new concept is developed, which reduces the experimental expenditure using the application of time/temperature shifts (TTS) and amplitude/temperature shifts (ATS). In order to describe the time/temperature and amplitude/temperature dependent material behavior up to high deformations, an emphasis of the investigations is on the description of the temperature dependency of strain crystallization processes. Additionally a concept is developed, which also permits a consideration of strain softening effects with material models used in today's FEA programs. An emphasis of these investigations is the question, which amounts of stress correspond for the different states of deformation.

OpenAccess:
PDF
(additional files)