ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Selection of Material Laws and Identification of Material Parameters for Nonlinear Elastic MaterialsElastomer components are used for a wide range of applications (e.g. seals, load introduction and damping elements, coatings). Their importance for the proper function of complete subassemblies has continuously increased over the last years. Despite the comparatively low cost of elastomer parts the design and testing of these components requires a high standard of expertise and thorough understanding. Modern analysis and appropriate software tools (e.g. finite-element codes) are utilized by manufacturers and customers (OEMs) to simulate the behavior of elastomer components under operational conditions. Realistic geometries and boundary conditions can be investigated at acceptable expenses. The quality of the results obtained depends substantially on an accurate model for the complicated material behavior. This article provides an insight into development and application of material laws which describe the hyperelastic and viscoelastic behavior of elastomer materials. Suitable experimental and numerical procedures are presented to identify the material parameters. The verified material models are input to structural analyses, dimensioning and assessment of strength and long-term behavior for elastomer components.
Notes:
Elastomerbauteile werden für verschiedenste Anwendungen eingesetzt (z. B. Dichtungen, Kraftübertragungs- und Dämpfungselemente, Beschichtungen). Ihre Bedeutung für die Funktionsfähigkeit ganzer Baugruppen hat in den vergangenen Jahren stetig zugenommen. Den verhältnismäßig geringen Herstellungskosten von Elastomerbauteilen steht ein hoher Aufwand bei ihrer numerischen und experimentellen Auslegung gegenüber. Moderne Rechentechnik und geeignete Software (z. B. Finite-Element-Programme) geben Elastomerherstellern und -anwendern die Möglichkeit, das Verhalten von Elastomerbauteilen unter Berücksichtigung realitätsnaher geometrischer Verhältnisse und Randbedingungen in akzeptablen Rechenzeiten numerisch zu simulieren. Die Güte der dabei erzielten Ergebnisse hängt wesentlich von einer möglichst zutreffenden Modellierung des vergleichsweise komplizierten Materialverhaltens ab. Diese Arbeit gewährt einen Einblick in die Entwicklung und Anwendung von Materialgesetzen zur Beschreibung des hyperelastischen und viskoelastischen Materialverhaltens elastomerer Werkstoffe, die seit einigen Jahren am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit (LBF) durchgeführt werden. Große Bedeutung kommt dabei insbesondere der Erarbeitung geeigneter experimenteller und numerischer Methoden zur Identifikation der Materialparameter zu. Die verifizierten Materialmodelle werden in der industriellen Praxis für Strukturberechnungen und die Festigkeitsbeurteilung oder Einschätzung des Langzeitverhaltens von Elastomerbauteilen eingesetzt.
Additional Material:
6 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19950260809
Permalink
