Die zuverlässige Absicherung der Betriebsfestigkeit von Elastomerbauteilen gewinnt in der Bahnindustrie zunehmend an Bedeutung. Dieses gilt insbesondere für Neuentwicklungen sicherheitsrelevanter Drehgestellkomponenten. Die kontinuierliche Weiterentwicklung rechnerischer Prognosemethoden bildet die notwendige Voraussetzung dafür, daß eine Reduktion der Prüfzeiten und Prüfkosten für experimentelle Bauteilversuche mit einer Verbesserung der Aussagegüte von Lebensdauernachweisen einhergehen kann. Der vorliegende Beitrag stellt eine standardisierte Schädigungsrechnung vor, deren FEM-gestützter (Finite Elemente Methode) Algorithmus die simultane Auswertung multiaxialer Fahrsignale erlaubt. Als relevanter Schädigungsparameter für die Materialermüdung wird die in der Oberfläche des Elastomerkörpers auftretende Membranzugdehnung betrachtet. Die Beanspruchbarkeit des Elastomermaterials wird durch korrespondierende Dehnungs-Wöhlerlinien oder durch zweiparametrige Haigh-Diagramme beschrieben, die neben der vorrangig schädigungsrelevanten Dehnungsamplitude auch die Mitteldehnung erfassen. Eine Interpolationsroutine überführt die kontinuierlichen Zeitverläufe der multiaxialen Bauteilkräfte beziehungsweise Bauteilverformungen für alle Oberflächenknoten des FEM-Modells in diskrete Dehnungssignale. Mittels einparametriger oder zweiparametriger Zählverfahren erfolgt anschließend die Klassierung der Knotenbeanspruchungen. Der Vergleich zwischen Beanspruchung und Beanspruchbarkeit wird auf Basis einer linearen Schadensakkumulation durchgeführt. Die sich aus dem vorliegenden Fahrsignal ergebenden Schädigungssummen werden für jeden Oberflächenknoten errechnet und graphisch veranschaulicht. Am konkreten Beispiel eines Bauteils aus der Primärfederstufe eines Regionaltriebzugs wird die Methode samt ihrer Vorteile näher vorgestellt sowie existierende Grenzen aufgezeigt.


    Access

    Access via TIB

    Check availability in my library

    Order at Subito €


    Export, share and cite



    Title :

    Lebensdauerprognose für Elastomerbauteile


    Additional title:

    Life prediction for rubber springs


    Contributors:
    Eckwerth, P. (author) / Meyer, R. (author) / Neitzel, E. (author)

    Published in:

    ZEVrail Glasers Annalen ; 127 , 3/4 ; 140-148


    Publication date :

    2003


    Size :

    2 Seiten, 12 Bilder, 6 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




    Lebensdauerprognose für Elastomerbauteile

    Eckwerth, Peter / Meyer, Rüdiger / Neitzel, Eckard | IuD Bahn | 2003



    Karosseriedichtungen - nur einfache Elastomerbauteile?

    Hillert,R. / Kuehlmeyer,C. / Wohlfarth,L. et al. | Automotive engineering | 2009


    Elastomerbauteile - Charakterisierung und Prüfung

    Wallmichrath, M. / Lücker, E. / Jöckel, M. | TIBKAT | 2009


    Herausforderungen an Elastomerbauteile durch Oele

    Traber,B. / Osen,E. / Freudenberg Sealing Technologies,DE | Automotive engineering | 2013