In zyklisch beanspruchten Bauteilkontakten führen Mikroschlupfbewegungen zu einer lokalen Änderung des Reibwerts (Reibwertentwicklung), dessen Kenntnis für die Berücksichtigung zahlreicher Effekte (Reibdauerermüdung, Schwingungsverschleiß, Wälzlagerwandern, Übertragungsfähigkeit, Kontaktsteifigkeit) essentiell ist.
Zudem werden Reserven der Bauteile im Antriebsstrang durch umfangreiche Berechnungsvorschriften unter Berücksichtigung vieler Effekte bereits weitgehend ausgeschöpft, sodass zur weiteren Leistungssteigerung nur noch die Optimierung der reibschlüssigen Kontakte verbleibt. Hier besteht Forschungsbedarf an etablierten Auslegungsvorschriften, da insbesondere der Reibwert als häufig genannter Unsicherheitsfaktor im Raume steht.
Eine am IKAT entwickelte und validierte Simulationsmethode ermöglicht die Abbildung des real auftretenden Reibwerts in zyklisch beanspruchten Bauteilkontakten. In einem standardisierten Modellprüfverfahren mit einfachen Probekörpern wird durch eine definierte zyklische Kontaktbeanspruchung (Flächenpressung und Schlupfamplitude) eine lokale Reibwert-Reibarbeits-Kurve ermittelt, die den Kontaktknoten des FE-Bauteilmodells zugewiesen wird.
In einem iterativen FE-Simulationszyklus wird die reibarbeitsbedingte zeitliche Entwicklung des Reibwerts an jedem Knoten berechnet. Damit wird sowohl die lokale Reibwertverteilung im Kontakt als auch die zeitliche Reibwertentwicklung realitätsnah abgebildet und liefert Reibwerte für die Auslegung des Bauteilkontaktes.