Modellierung und Berechnung der Eigenschaften von Gleitführungen mit der Finite Elemente Methode

Abstract

Bei der Berechnung von Maschinenkomponenten mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode stellt die Modellierung der Kontaktstellen zwischen den einzelnen Maschinenteilen ein Problem dar. Durch die Nichtlinearitäten der Fügestellen konnten bisher bei der Berechnung von Flach-Gleitführungen keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie die nichtlineare Charakteristik der Kontaktzonen mit Hilfe von Stabelementen modelliert werden kann. Durch Iteration wird die tatsächliche Form und Größe der Kontaktfläche ermittelt und daraus die auftretenden Flächenpressungen und Verformungen bestimmt.

The major problem when computing machine components using the Finite-Element-Method is modelling the contact surfaces between individual parts. So far, no satlsfactory results for machine-tool slide-guide units have been computet because of their non-linear properties of contact surfaces. This paper presents a way of modelling the non-linear properties of contact surfaces by using rod elements. The correct surface area is determined via iteration and the surface pressure and displacement can be determined.