DIK-Projekt: Simulation von Kontaktkräften unter Berücksichtigung von Adhäsion, nachgiebigen Oberflächenrauigkeiten und Gummimaterialien mit Gleichgewichtshysterese

Mit diesem von der Deutschen Kautschukgesellschaft (DKG) geförderten Projekt soll das Entwicklungspotential von Gummibauteilen, deren Funktion wesentlich von Reibungseigenschaften abhängt, vergrößert werden. Hierzu soll auf der Basis von Computersimulationen das Verständnis von Reibungsprozessen unter Beteiligung einer Gummioberfläche verbessert werden. Dabei sollen insbesondere adhäsive Kraftanteile in ihrer Bedeutung neu beurteilt und im Zusammenhang mit nachgiebigen Kontaktflächenrauigkeiten detailliert erforscht werden. Für die Simulationen wird ein Modell eines repräsentativen Ausschnitts einer Kontaktpaarung mit realitätsnahen Oberflächenrauigkeiten erstellt. Unter Anpressdruck soll die Vergrößerung der wirksamen Kontaktfläche durch Verformung der Rauigkeiten verfolgt werden. Anschließend wird eine Belastung tangential zur Kontaktfläche simuliert. In beiden Phasen werden die Kraftanteile aus elastischer Verformung, Adhäsion und dissipativen Effekten bilanziert.

16901_ DIK-Project: Simulation of contact forces considering adhesion, compliant surface roughness and rubber materials with equilibrium hysteresis

This project, funded by the German Rubber Society (DKG), aims to increase the development potential of rubber components whose function is largely dependent on friction properties. To this end, the understanding of friction processes involving a rubber surface is to be improved on the basis of computer simulations. In particular, the significance of adhesive force components is to be reassessed and researched in detail in connection with compliant contact surface roughness. For the simulations, a model of a representative section of a contact pairing with realistic surface roughness will be created. Under contact pressure, the increase in the effective contact area due to deformation of the roughness is to be observed. A load tangential to the contact surface is then simulated. In both phases, the force components from elastic deformation, adhesion and dissipative effects are balanced.