WeissQuadrat Simulation O-Ring Nut 01 

O-Ring – Steifigkeit

Die Berechnung von Elastomerbauteilen ist für die Auslegung von Dichtkonfigurationen und deren Lebensdauer äusserst wichtig. Aus Messdaten, die beispielsweise aus einem Zug- und Druckversuch stammen, werden durch ein Curve-Fitting die notwendigen hyperelastischen Modelle generiert. Auch hierzu verfügen wir über die notwendige Erfahrung. Aus den resultierenden Spannungen und Dehnungen wird eindrucksvoll ersichtlich, wo Potential für Verbesserungen des Designs besteht. Die Ausgabe der auftretenden Reaktionskräfte ist für die Konstruktion der Anbauteile ebenfalls hilfreich.
 
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WeissQuadrat Simulation O-Ring Nut 02 

O-Ring – Spannungsrelaxation

Eine Spezialität in der Berechnung von Elastomer- aber auch von Kunststoffbauteilen ist die Spannungsrelaxation. D.h. die Abnahme der Spannung (oder des Anpressdrucks) über die Zeit. Dabei richten sich die Polymerketten des Gummiwerkstoffs nach deren Verformung oder besser gesagt Verzerrung allmählich wieder aus. Dies führt dann zu einer zeitlichen Abnahme der inneren Kräfte. Als Reaktion dazu verringern sich die Spannungen bzw. in Folge dann die Anpresskräfte. Dies ist bei der Beurteilung der Dichtigkeit über einen Zeitraum zu berücksichtigen.

WeissQuadrat Simulation O-Ring Nut Temperatur 01 

O-Ring – Temperatur

Die Berechnung von Elastomeren gepaart mit einer Temperaturbeaufschlagung ist immer wieder eine spannende Angelegenheit. Hierbei geht es zumeist um die Frage, ob das Gummibauteil in der Einbau- Betriebs- und Temperatursituation genügend Platz findet. Ist dem nicht so, kann es zu Schädigungen bis hin zum Aufplatzen des Gummibauteils kommen. Elastomere sind im Gegensatz zu Schaumstoffen nahezu inkompressibel. D.h. Sie lassen sich nicht zusammendrücken. Elastomere reagieren somit unter Krafteinfluss nahezu wie Flüssigkeiten.

WeissQuadrat Simulation Kasettendichtung 01 

Vulkanisierte Dichtungen - Kassettendichtung

In diesem Beispiel ist wiederum sehr schön die Stressdarstellung in der Einbau- und Betriebssituation zu sehen. In der frühen Entwicklungsphase können somit Schwachstellen rechtzeitig erkannt und beseitigt werden. Dabei ist nicht immer der absolute Spannungswert massgebend. Vielmehr die relative Veränderung (Verbesserung) von Designvariante zu Designvariante. Erst nachdem sich durch ein iteratives Abtasten der unterschiedlichen Geometrievarianten die optimale Kontur herauskristallisiert hat, sollte ein Prototyp für einen Lebensdauertest gefertigt werden.
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