Fraunhofer-Gesellschaft

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Konzept zur temperaturabhängigen Lebensdauerabschätzung von Elastomerbauteilen

A concept for temperature dependent fatigue prediction of elastomer components
 
: Kroth, T.; Möller, R.; Melz, T.; Dippel, B.; Lion, A.

Kautschuk Gummi Kunststoffe 69 (2016), No.9, pp.44-51
ISSN: 0022-9520
ISSN: 0948-3276
German
Journal Article
Fraunhofer LBF ()

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.

 

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.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-467450.html