Untersuchung des Steifigkeitsverhaltens von Metall-Weichstoff-Zylinderkopfdichtungen von Industriemotoren

Diplomarbeit aus dem Jahr 2002 im Fachbereich Werkstoffkunde, Note: 1,0, Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg in Rheinbach (unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung:
Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die empirische und simulative Untersuchung des Steifigkeitsverhaltens einer Metall-Weichstoff Zylinderkopfdichtung.
In verschiedenen praktischen Versuchen werden Festigkeitskennwerte ermittelt, die die Grundlage fr eine numerische Simulation mit der finiten Elemente Methode (FEM) bilden. So wird z.B. untersucht, welchen Einflu die Betriebstemperatur oder die Alterung auf das Verhalten der Dichtung ausbt.
Um die gewonnenen Daten in ein rechnertaugliches Format zu berfhren, werden die nichtlinear-elastoplastischen Spannungs-Dehnungsfunktionen in multilinear-elastische Funktionen abstrahiert. Das wird dadurch legitimiert, da die aus Metall, Polymeren und Fasern bestehende Dichtung so aufgebaut ist, da sie ab einem bestimmten Deformationsgrad wie eine Feder arbeitet.
In gleicher Weise wird mit der Geometrie des Zylinderkopfes, der ZKD und dem Kurbelgehuse verfahren: Hier wird Krummes durch Gerades ersetzt, also Kontinuierliches durch Diskretes. Durch dieses Verfahren wird zwar niemals eine exakte Lsung erreicht, der Diskretisierungsfehler kann aber beliebig gering gehalten werden, indem der Grad der Vernetzung verfeinert wird. Eine Verfeinerung wird allerdings mit dem Preis langer Rechenzeiten bezahlt. Um dennoch der Forderung nach einem mglichst genauen Ergebnis gerecht zu werden, wird die Rechnung mit zwei unterschiedlich detailierten Modellen durchgefhrt. Zunchst wird ein einzelner Zylinder betrachtet, der eine redundante Einheit des Gesamtsystems verkrpert. Hier wird der Grad der Vernetzung sehr hoch gewhlt, um das Pressungsverhalten im Detail zu betrachten. Die Simulation am Gesamtsystem wird hingegen nicht so fein vernetzt, weil dieses Rechenergebnis nur eine Aussage ber Spannungs- und Dehnungsunterschiede zwischen den einzeln