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2016
Journal Article
Titel
Konzept zur temperaturabhängigen Lebensdauerabschätzung von Elastomerbauteilen
Alternative
A concept for temperature dependent fatigue prediction of elastomer components
Abstract
Im Rahmen des BMWi geförderten Forschungsprojekts ""Elasto-Opt"" wurde eine exemplarische Elastomermischung auf Naturkautschuk-Basis (NR) hinsichtlich des Einflusses der Temperaturen auf Materialeigenschaften und Lebensdauer untersucht. Gegründet auf den experimentellen Ergebnissen wurde ein Konzept zur temperaturabhängigen Lebensdauerprognose entwickelt, welches eine Vorgehensweise von der Werkstoff- charakterisierung, über die FE-Analyse bis hin zur Lebensdauerabschätzung für Elastomerbauteile beschreibt. Hierfür wurde insbesondere ein neues thermomechanisch gekoppeltes Materialmodell für die FE-Simulation implementiert und eine Modifikation der bekannten PalmgrenMiner Methode eingesetzt.
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Within the BMWi funded project Elasto-Opran exemplary elastomer-mixture based on a natural rubber (NR) was investigated. The goal of the project was to determine the influence of the temperature on the material's behavior and lifetime. Based on a manifold of experimental investigations, a concept for the prediction of the temperature-dependent lifetime was worked out. This concept combines the necessary efforts on material characterization, FE-analysis and lifetime assessment for elastomers. It is accompanied by two new approaches. The first one is a fully thermo-mechanically coupled material model describing the temperature dependent material behavior as well as the self-heating under dynamic loads. The second one is a modification of the Palmgren-Miner-method for the prediction of the material's lifetime.