Problembeschreibung
Fretting fatigue ist ein Phänomen, das in Bauteilkontakten auftritt. Schlupfamplituden in der Größenordnung weniger Mikrometer verursachen dabei eine charakteristische tribologische Schädigung (Reibkorrosion), die Anrisse verursacht und damit die Schwingfestigkeit im Vergleich zur freien Oberfläche signifikant herabsetzen kann.
Die Parameter Kontaktpressung p, Schlupfamplitude s und Ermüdungsbelastung FZ haben sich in bisherigen Untersuchungen als maßgebend für die Lebensdauer betroffener Bauteile herausgestellt. In realen Bauteilen beeinflussen sich diese Parameter gegenseitig. Für eine gezielte, separierte Einflussanalyse soll nun eine Laborprüfmöglichkeit auf Basis eines bestehenden hydraulischen Pulsatorprüfstandes entwickelt werden. Dies umfasst auch die messtechnische Erfassung der genannten Parameter. Zur Prüfung des Einflusses der Umgebungsbedingungen soll der Einsatz von flüssigen und gasförmigen Medien ermöglicht werden.
Zielsetzung
Auf Basis dieser Randbedingungen, einer vorhandenen Anforderungsliste und in Verbindung mit einem bereits existierenden hydraulischen Pulsatorprüfstand für Zug-Druck-Belastung soll innerhalb der Arbeit ein Entwurf zur Umsetzung eines solchen Labormodells auf dem Prüfstand entwickelt werden. Dafür sollen folgende Schritte enthalten sein:
- Kurze Grundlagenrecherche zur Reibermüdung (Fretting Fatigue), den notwendigen Systemparametern des Labormodells sowie als notwendig erachtete Messprinzipien und -einrichtungen
- Analyse der Schnittstellen zum bestehenden Prüfstand und der notwendigen Funktionen innerhalb einer Funktionsstruktur auf Basis der vorhandenen Anforderungsliste
- Funktionsbezogene Variantenbildung mit Grobentwürfen zur jeweiligen konstruktiven Umsetzung
- Ableitung und Einschätzung bzw. Bewertung einer Vorzugslösung
- Ausarbeitung eines konstruktiven Entwurfs der Vorzugslösung mit Einbindung der mechanischen sowie Mess- und Steuerungsschnittstellen
Kontakt:
M. Sc. Marius Müller
E-Mail: marius.mueller@…
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