• Finite-Elemente-Analyse von Gummi-Buchsen unter Verwendung des Mooney-Rivlin hyperelastischen Modells. • Anwendung des Mooney-Rivlin hyperelastischen Materialmodells innerhalb der Finite-Elemente-Analyse (FEA), um die Leistung von Gummi-Metall-Buchsen zu bewerten und zu optimieren. • Untersuchung, wie geometrische Parameter und Randbedingungen die Steifigkeit und das Deformationsverhalten unter statischen und dynamischen Lasten beeinflussen. • Das Ermüdungsverhalten des Materials wurde mit wiederholten Belastungsanalysen untersucht. • Das geometrische Design berücksichtigt die Arten von Lasten, denen die Buchse ausgesetzt ist, und wie sie auf Umwelteinflüsse reagiert. • Experimentelle Zug- und Verformungstests stützten die numerischen Ergebnisse, indem sie nichtlineares, aber stabiles elastisches Verhalten ohne Nachweis von Riss- oder Haftversagen zeigten. • Die Ergebnisse zeigen, dass eine genaue Materialmodellierung und Finite-Elemente-Analyse die Testkosten erheblich senken können, während die Sicherheit und Leistung gewährleistet bleiben, was diese Methodik hochanwendbar für zukünftige Entwicklungen in Fahrwerksystemen macht. Gummi-Metall-Buchsen werden an Verbindungspunkten in mechanischen Systemen als Vibrationsdämpfer und Befestigungen verwendet, um instabilen Verhalten im System auszugleichen. Aus diesem Grund werden Gummi-Metall-Buchsen insbesondere in Fahrwerksystemen der Automobilindustrie aus Sicherheits- und Komfortgründen bevorzugt. Unterschiedliche Bewegungs- und Kraftrichtungen bestimmen das Design der Buchsen. Buchsen bestehen grundsätzlich aus einer Schicht und bestehen aus einer inneren Buchse, einer äußeren Buchse und einem Gummimaterial, das zwischen den Buchsen eingesetzt ist. Buchsen können je nach Verwendung und Funktionen unterschiedliche Unterkomponenten enthalten und verschiedene Geometrien aufweisen. Die physikalischen Eigenschaften der schwächsten Komponente sind kritisch für Design und Herstellung. Daher ist es notwendig, die Buchsen unter Serienbedingungen mit elastomeren Charakter zu testen. Diese Studie verwendet das Mooney-Rivlin hyperelastische Materialmodell, um das Verhalten von Gummi-Buchsen in der Finite-Elemente-Analyse (FEA) gewissenhaft zu simulieren. Die geometrischen Entwurfsparameter, einschließlich Durchmesser, Dicke und Montageform, werden sorgfältig berücksichtigt, um die Leistung zu verbessern. Die Bewertung der Modellleistung erfolgt durch die Berücksichtigung der statischen und dynamischen Belastungsbedingungen mit einer umfassenden detaillierten Analyse. Die Verwendung einer geeigneten Netzstruktur und Randbedingungen ermöglicht die Erkennung kritischer Spannungsbereiche, die die Optimierung von Deformation und Steifigkeit unterstützen. Der Prototyp wird auch getestet, um die Zuverlässigkeit des Designs zu validieren. Dies reduziert wiederum Zeit und Kosten sowie die Produktion und hochleistungsfähigen Buchsen.
Demirpolat et al. (Mittwoch) untersuchten diese Frage.