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Zeitschrift Kunststofftechnik 01/2020

Temperaturen in einfachen Gleitkontakten numerisch abschätzen

Temperaturen in einfachen Gleitkontakten numerisch abschätzen

Bei der Verwendung von Kunststoffen in tribologischen Anwendungen hat die aus der Reibungswärme resultierende Temperaturverteilung großen Einfluss auf das Systemverhalten. Gerade die immer kompakteren Bauweisen führen zu höheren spezifischen Lasten und damit zu höheren Temperaturen. Daher ist das Wissen über die Temperaturverteilung in kunststoffbasierten tribologischen Systemen unter unterschiedlichen Lastbedingungen wesentlich für die Auslegung derartiger Systeme. Die Temperaturen in der tribologischen Kontaktfläche sind jedoch messtechnisch nicht zugänglich. Dieser Beitrag beschreibt zwei numerische Ansätze zur Berechnung von Temperaturen in tribologischen Kontakten und vergleicht diese mit gängigen analytischen Methoden. Dabei wird besonderes Augenmerk auf die Ermittlung geeigneter Randbedingungen für die Finite-Elemente-Modelle gelegt. Damit soll dem Prüfingenieur ein Hilfsmittel zur Bestimmung der mittleren Temperaturen in der Gleitebene unter vorgegebenen Betriebsbedingungen an die Hand gegeben werden. Gleichzeitig soll dem Wissenschaftler die Möglichkeit eröffnet werden, Simulationen mit prädiktiver Zielsetzung durchzuführen.

M.Sc. Nicholas Ecke1 , Prof. Dr.-Ing. Alois K. Schlarb1,2,3
1 Lehrstuhl für Verbundwerkstoffe (CCe), Technische Universität Kaiserslautern (TUK)
2 OPTIMAS – Landesforschungszentrum, Technische Universität Kaiserslautern (TUK)
3 Qingdao University of Science & Technology (QUST), Qingdao, China

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