In dieser Arbeit wurde ein Modell für Reifenprofilklötze vorgestellt, welches sowohl die Dynamik als auch die komplexe Wechselwirkung durch den reibungsbehafteten Kontakt zur rauen Fahrbahn berücksichtigt. Ausgehend von einer FE-Beschreibung wurde eine geeignete Freiheitsgradreduktion durchgeführt, wobei jedoch die wichtigen dynamischen Klotzeigenschaften erhalten bleiben. Mit Hilfe von Experimenten wurde gezeigt, dass der Kontakt zwischen Profilklotz eine nichtlineare Normalkraft-Verschiebungsbeziehung aufweist. Das hier vorgestellte Klotzmodell bildet diesen Einfluss durch nichtlineare Punktkontakte ab. Anhand von simulierten Stick-Slip-Grenzzykeln wurde der Einfluss der nichtlinearen Kontaktsteifigkeiten gezeigt. Zum Experiment ergibt sich eine gute qualitative Übereinstimmung. Messungen von Profilklötzen auf Betonoberflächen bestätigen Annahmen aus der Literatur, dass die wahre Kontaktfläche in bestimmten Grenzen zur aufgebrachten Normalkraft annähernd proportional ist.
The physical effect of friction appears in many technical applications. One of the most interesting fields is friction of rubber which depends on a variety of parameters, e.g. normal pressure, temperature, relative velocity, surface roughness, lubrication and wear. These properties often lead to operating conditions where the coefficient of friction decreases with respect to the relative velocity. As a consequence unwanted friction induced self-excited vibrations may occur. A detailed model is discussed for friction induced vibrations of a tyre tread block. The Hurty/Craig/Bampton transformation is applied to the linear finite element model of the tread block. By considering only some vibration modes the number of degrees of freedom is significantly reduced without neglecting the important system dynamics. The condensed model is then complemented by a discrete number of point contact elements that cover the local contact behaviour such as the local friction coefficient or the non-linear contact stiffness due to the surface roughness. Here, special interest is focused on the experimental measurement of the non-linear normal contact stiffness on rough surfaces.
Modellierung reibungsselbsterregter Systeme am Beispiel eines Profilklotzes
Modelling of frictional self-excited systems in the case of a profile block
2006
11 Seiten, 14 Bilder, 12 Quellen
Conference paper
German
Objektorientierte Modellierung Physikalischer Systeme, Teil 17: Modellierung mechanischer Systeme
German Aerospace Center (DLR) | 2000
|Fahrdynamiksimulation mit FASIM-C++ als Beispiel fuer die Modellierung mechatronischer Systeme
Automotive engineering | 1997
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