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Vorträge und Posterpräsentationen (ohne Tagungsband-Eintrag):

J. Eberhardsteiner:
"Numerische Modellierung von verstärkten Elastomer-Hydraulikschläuchen";
Vortrag: International Rubber Conference 2003, Nürnberg, Germany; 30.06.2003 - 04.07.2003.



Kurzfassung deutsch:
Hochdruck-Hydraulikschläuche werden in der Industrie zur Kraftübertragung für Steuer-, Antriebs- und Bremsvorrichtungen sowie zum Flüssigkeitstransport einge-setzt. Derartige Schläuche müssen dicht, flexibel und resistent gegen hohen Innen-druck sein. Hydraulikschläuche sind daher Verbundstrukturen mit in Gummi (Elasto-mer) eingebetteten Festigkeitsträgern. Bei Letzteren handelt es sich entweder um Draht- oder Textileinlagen. Das Festigkeitsverhalten der Verstärkungseinlagen ist ein maßgeblicher Faktor bei der Dimensionierung von Schläuchen.

Das Ziel des vorliegenden Beitrags besteht in der Entwicklung eines realistischen numerischen Simulationsmodells für verschiedene Schlauchtypen auf der Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) zum Zweck der Vorhersage des Deformations- und Spannungszustandes im Betriebszustand eines Schlauches.

Zur mathematischen Beschreibung des mechanischen Verhaltens von Gummi als hyperelastischen Werkstoff steht eine Reihe von konstitutiven Modellen in der Litera-tur zur Verfügung. Die Identifizierung der dafür erforderlichen Materialparameter er-folgt oftmals lediglich mit Hilfe von Messergebnissen aus einaxialen Zug- und/oder Druckversuchen. Werkstoffmodelle mit derart bestimmten Parametern versagen häu-fig bei der Beschreibung räumlicher Beanspruchungszustände, wie sie in realen Strukturen in der Regel vorherrschen. Der erste Teil dieser Arbeit ist daher der Verifi-kation der zu erwartenden Probleme im Falle unzureichender Daten bei der Identifi-kation von Werkstoffparametern und der Vorstellung eines äquibiaxialen Membran-versuchs gewidmet.

Der zweite Arbeitsschwerpunkt betrifft die numerische Modellierung der Verstär-kungseinlagen und deren Interaktion mit der Gummimatrix. Die Grundidee des vor-gestellten Stabgittermodells besteht in einer paarweise getrennten Betrachtung der Draht- bzw. Textillagen und in der Berechnung deren Steifigkeit sowie der darin wir-kenden Spannungen mittels so genannter Rebar-Elemente. Dies ermöglicht eine rea-listische Beschreibung der nichtlinearen Wechselwirkungen zwischen Gummi und den Verstärkungseinlagen.

Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universitšt Wien.