Prof. Seemann,
F. Fritz

Philipp Merkel

Zur Validierung eines vorhandenen Kontaktmodells für die Mehrkörpersimulation sollen die Kontaktspannungen zwischen Rolle und Laufbahn sowohl am Außen- wie am Innenring eines Wälzlagers mit Hilfe von Finite-Element-Methoden simuliert und analysiert werden. Berechnet werden dabei sowohl Linien- als auch Punktkontakte.

Im Rahmen dieser Studienarbeit sind zunächst ein Kugel-Platte- und ein  Kugel-Kugel-Modell aufzubauen um die Modellgüte der Finite-Element-Methode bei verschiedenen Netzparametern zu untersuchen bzw. zu verbessern. Dazu wird das kommerzielle FEM-Paket Abaqus verwendet und mit analytischen Lösungen nach Hertz (Spannungen, Verformungen, Form der Kontaktzone) verglichen.
Im nächsten Schritt wird ein Rolle-Platte Modell aufgebaut und mit verschiedenen Vernetzungsgraden und Elementtypen berechnet. Auch der Einfluss der Profilierung der Wälzkörper soll dabei untersucht werden.
Im letzten Schritt wird ein Gesamtmodell eines Wälzlagers mit mehreren Wälzkörpern erstellt. Dabei sollen die Spannungsverläufe und Kräfte auf die Wälzkörper mit dem vorhandenen Lagermodell für die Mehrkörpersimulation verglichen werden.