Numerische Untersuchung von Reibmechanismen in Mischreibungsgebieten unter Berücksichtigung der Einflüsse der Oberflächenrauhigkeiten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Sämtliche Arbeitspakete konnten mit Erfolg abgeschlossen werden. Im Rahmen der Förderperiode wurde zudem ein hohes Potential zur Erweiterung der durchgeführten Untersuchungen festgestellt. Es wurde eine Methode zur Analyse komplexer Fluid-Struktur-Kopplungen entwickelt sowie die dabei maßgeblichen Adhäsionskräfte (Tangentialkräfte) berücksichtigt. Die Berechnung der thermischen Wechselwirkungen wurde ebenfalls ermöglicht, so dass die lokalen und globalen Temperaturerhöhungen berechenbar sind. Das vierte Arbeitspaket hat erwiesen, dass eine allgemeine Aussage über den Einfluss der Rauheit sehr schwierig ist, da die Ergebnisse durch das verwendete Rauheitsprofil teils stark beeinflusst werden. Ähnlich deutlich wirkt sich die Bearbeitungsrichtung aus. Die berechneten Ergebnisse zeigen beim Mischreibungsmodell die gleiche Tendenz wie beim trockenlaufenden Modell – die Größe der Kontaktfläche beeinflusst die Reibung demnach am meisten. Im Rahmen der Untersuchungen wurden gedrehte und geschliffene Oberflächen betrachtet. Dabei zeigte sich, dass geschliffene Oberflächen die niedrigsten Reibkräfte verursachen. Beim Festkörper-Festkörper-Kontakt fiel die lokale Kontaktspannung höher aus als bei den gedrehten Profilen. Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden mit denen der Literatur verglichen, um eine erste Validierung durchzuführen. Darüber hinaus sollte die entwickelte Methode gezielt durch Experimente verifiziert werden und auf reale, makroskopische Systeme übertragen werden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- A numerical approach to investigate mixed friction systems in the micro scale, Proceedings of the 10th Biennal Conference on Engineering Systems Design and Analysis, ASME, 2010
Albers, A., Lorentz, B.
- An approach to investigate mixed lubricated systems in the micro scale by means of the coupled-eulerian-lagrangian method, Proceedings of the International Mechanical Engineering Congress & Exposition, ASME, 2010
Albers, A., Lorentz, B.
