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Hinweis zum Urheberrecht

Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:93-opus-11770
URL: http://elib.uni-stuttgart.de/opus/volltexte/2002/1177/


Werkstoffmodelle zur Finiten-Elemente-Analyse von PTFE-Wellendichtungen

Material Models for Performing Finite Element Analysis on PTFE Shaft Seals

Olbrich, Markus

pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Wellendichtung , Polytetrafluorethylene , Manschette <Maschinenbau> , Dichtring , Finite-Elemente-Methode , Relaxation , Kriechen , Plastische Deforma
Freie Schlagwörter (Deutsch): Werkstoffmodelle , Materialmodelle , Trompeteneffekt , Radialkraft , Entlasteter Wellendichtring
Freie Schlagwörter (Englisch): Material models , radial force , pressure balanced shaft seal
Institut: Institut für Maschinenelemente
Fakultät: Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Dokumentart: Dissertation
Schriftenreihe: Berichte aus dem Institut für Maschinenelemente
Bandnummer: 100
Hauptberichter: Haas, Werner (Privatdozent Dr.-Ing. habil.)
ISBN: 3-936100-01-2
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 30.01.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 03.09.2002
Kurzfassung auf Deutsch: Steigende Anforderungen an Wellendichtungen führten in den letzten Jahren dazu,
daß herkömmliche Elastomerdichtungen zunehmend durch chemisch und thermisch
stabilere Dichtungen aus gefülltem Polytertrafluorethylen (PTFE) ersetzt werden.
Mit dem vermehrten Einsatz der Finite-Elemente-Analyse wächst gleichzeitig der
Bedarf nach beanspruchungsgerechten Werkstoffmodellen und -daten für die
eingesetzten PTFE-Compounds. Infolge des komplexen mechanischen
Werkstoffverhaltens stehen diese Modelle und Daten nicht in ausreichendem
Maße zur Verfügung.
Umfangreiche Forschungsarbeit zum Werkstoffverhalten von PTFE-Compounds wurde
geleistet. Darauf aufbauend wurden Werkstoffmodelle für ein typisches
PTFE-Compound mit 25% Kohle entwickelt und in die Finite-Elemente-Analyse
implementiert. Die Werkstoffmodelle wurden in der Finite-Elemente-Analyse
auf einfache Zugproben und auf verschiedene Wellendichtungen aus PTFE
angewandt, mit Messungen verglichen und so verifiziert.
Kurzfassung auf Englisch: The increasing demands on radial shaft seals have in recent years led to the
replacement of traditional elastomer seals by chemically and thermally more
stable seals made of compounded polytetrafluorethylene. With the increasing
use of finite element analysis, there is a concurrent demand for robust
material models and material data for the PTFE compounds used. Due to their
complex mechanical material behaviour these models and data are not available
in sufficient quality.
Extensive research work has been conducted in the field of material behaviour
of PTFE compounds. Based on this research, material models have been developed
for a typical carbon filled PTFE compound and implemented in the finite element
analysis. The material models were applied to simple tensile tests and various
PTFE shaft seals, then compared with measurements and thus verified.