Ziel der instationären Rolltheorie ist es, kurzwellige und hochfrequente Verformungs- und Kontaktvorgänge berechenbar zu machen. Dies erfordert eine erhöhte Auflösung für die Darstellung und somit auch eine gegenüber der stationären Rolltheorie erhöhte Anzahl von Freiheitsgraden zur Beschreibung der Vorgänge. Gemeinsam für alle betrachteten Räder ist die Unterscheidung der Verformungszustände in globale (strukturdynamische) und lokale (auf den Kontaktbereich beschränkte) Deformationen. Gemeinsam sind auch die Modellierungsbedingungen. Soweit analytische Berechnungen ausscheiden, müssen geeignete Methoden entwickelt werden, um kontinuumsmechanische Gleichungen in diskrete Algorithmen zu überführen. Es wird für jedes in Raum und Zeit zu beschreibende Phänomen verlangt, daß das Shannon-Kriterium erfüllt wird, d.h. die Abtastung im Zeitbereich muß das 10fache der höchsten Schwingungsfrequenz betragen, und die Abtastung einer Welle in räumlicher Dimension muß ein Zehntel dieser Wellenlänge sein. Gemeinsam bleibt weiterhin das Referenzsystem, z.B. Zylinder, Konus oder Drehfläche, mit dem ideellen Aufstandspunkt. Trennend ist die Druckverteilung im Kontakt. Hinsichtlich der instationären Rolltheorie werden im Beitrag folgende Themenbereiche eingehender betrachtet: 1. Kontaktflächentypen, Prinzip der Abwickelbarkeit und schwache Störungen. 2. Einflüsse zufolge verschiedener Materialeigenschaften der Räder. 3. Einflüsse zufolge verschiedener Radkonstruktionen. 4. Einflüsse des Stützmechanismus. 5. Wirkung unterschiedlicher Reibkräfte, Unterschiede in der Schubspannungsverteilung. 6. Globale Deformationen und lokale Deformationen im Kontaktbereich. 7. Massenwirkung und Dämpfung der Deformationen. 8. Nichtkonservative Kräfte zufolge des Rollvorgangs. 9. Wellenausbreitung. Bezüglich der Messung und Auswirkungen schnell veränderlicher Rollzustände werden aufgezeigt: 1. Messung der hochfrequenten Kräfte und Beschleunigungen. 2. Lärmentwicklung. 3. Auswirkungen einer unebenen Fahrbahn. 4. Hochgeschwindigkeitsverhalten. 5. Materialveränderungen.
Rollkontakt der Fahrzeugräder - Gemeinsamkeiten und Trennendes bei Reifen, Stahlrad und Kunststoffwalze im Überblick
1998
17 Seiten, 8 Bilder
Article/Chapter (Book)
German
Fahrzeugrad , Rollwiderstand , instationärer Zustand , Verformung , dynamisches Verhalten , Kontaktfläche , mathematisches Modell , numerisches Verfahren , Zeitbereich , Druckverteilung , Materialeigenschaft , konstruktive Gestaltung , Reibkraft , Schubspannung , Wellenausbreitung , Masse (physikalische Größe) , Kraftmessung , Beschleunigungsmessung , Schallmessung , Hochgeschwindigkeit , Rollkontakt , Frequenzbereich , Gummi , Kunststoff , Stahl