Analyse der Wirkmechanismen in Reibschlussverbindungen durch Simulation

Das Forschungsvorhaben ist als Teilprojekt in den AiF/DFG-Forschungs­cluster "Gecko" integriert. Das Ziel des For­schungs­clusters besteht darin, das Reibungsverhalten reibschlüssiger Bauteilverbin­dungen besser zu verstehen und hinsichtlich einer Reib­ungszahlerhö­hung zu optimieren. Des Weiteren sollen die Kri­terien zur Auswahl der Reibungszahl für die Berechnung reibschlüssiger Pressver­bindungen so verbessert werden, dass eine höhere Zuverlässigkeit hinsichtlich der Reibungszahlstreuung erreicht wird. Im Rahmen des hier bearbeiteten Teilprojektes sollen mittels komplexer dreidimen­sionaler FEM-Kontaktberechnungen für real raue Ober­flächen von unbeschichteten, beschichteten und strukturierten Bauteilen Grundlagenunter­su­chungen zur Ver­besserung des tribo­logischen Verständnisses der im reibbean­spruchten Kontakt ablaufenden Vorgänge unter Berücksichtigung von inhomogenem und falls erforderlich auch anisotropem elastisch-plastischem Werk­stoffverhalten durch­geführt werden. Hierzu soll ein energetisches Festkörperreibungsmodell, basierend auf den Festkörperreibungsmechanismen Deformation und Adhäsion, weiterentwickelt und in die FEM-Kontaktberechnung integriert werden. Da mit der heute zur Verfügung stehenden Rechentechnik der gesamte Kontakt einer reib­schlüssigen Verbindung noch nicht vollständig rau aufge­löst werden kann, sollen weiterhin Kenn­feldlösungen erarbeitet werden, die korrigierend in die makroskopische Berechnung "glatter" Reib­schlussverbindungen eingreifen.