Modellierung des Einflusses der Verschleißverteilung auf die Beanspruchung von Fahrwerksgelenken*

Abstract

Kurzfassung In modernen Fahrwerkssystemen sind, beispielsweise als Traggelenke, vielfach sphärische, vorgespannte Stahl-Polymergleitlager eingesetzt. Die mehrachsige Lastbeaufschlagung in Verbindung mit der sphärischen Wirkgeometrie führt während des Betriebs im Inneren des Gelenkes zu einer Verschleißverteilung auf der Gleitfläche. Entsprechend stellt sich die Beanspruchung im Inneren des Gelenkes erst in Wechselwirkung mit dieser Verschleiß- bzw. mit einer möglichen irreversiblen Verformungsverteilung ein und verändert sich insbesondere über die Betriebsdauer des Gelenkes. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz innerhalb einer Gelenkverschleißsimulation vor, der die Rückkopplung zwischen der Verschleiß- und Pressungsverteilung berücksichtigt. Besondere Herausforderung ist dabei, eine Modellierung zu finden, die sich auf der einen Seite für verschiedene Gelenke einfach mit den üblicherweise vorhandenen Gelenkdaten (CAD, FEM) parametrieren lässt und auf der anderen Seite Rechenzeiten benötigt, welche die Simulation von mehrstündigen Beaufschlagungen zulässt. Die Vorstellung exemplarischer Simulationsergebnisse sowie eine ausblickende Betrachtung möglicher Erweiterungen, beispielsweise durch die Implementierung von plastischen Verformungen in ähnlicher Weise, runden den Beitrag ab.