Detailergebnis zu DOK-Nr. 74259
Ein mehrskaliger DEM-FEM-Ansatz zur Untersuchung der Reifen-Fahrbahn-Reibung (Orig. engl.: A multiscale DEM-FEM approach to investigate the tire pavement-friction)
| Autoren |
D. Hou X. Wang W. Sun L. Wang |
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| Sachgebiete |
14.1 Griffigkeit, Rauheit |
International Journal of Pavement Engineering 19 (2018) Nr. 5, S. 399-406, 9 B, 2 T, zahlr. Q
Zur Verbesserung von Fahrbahnbefestigungen sind genaue Erkenntnisse über das Reifen-Fahrbahn-Verhalten notwendig. Bis jetzt basieren die meisten Untersuchungen auf FEM (Finite-Elemente-Methode), was aufgrund der Diskontinuität während der Reibung schwer zu simulieren ist. DEM (Diskrete-Elemente-Methode) ist besser geeignet, den auftretenden Bruch zwischen Einzelteilchen und dem Verschleißprozess nachzubilden. Hier wird das Reifen-Fahrbahn-Verhalten mit einem gekoppelten mehrskaligen DEM-FEM-Ansatz untersucht. Der Vorteil dieses Ansatzes ist, dass DEM mit einzelnen Teilchen das unstetige Verhalten während der Reibung in der Berührfläche simulieren kann und FEM mit Elementen das Kontinuumsverhalten mit geringem Rechenaufwand. Für DEM werden die Formeln für die Kontaktkräfte beschrieben, außerdem für die Berührfläche zwischen DEM und FEM die Übergangsbedingungen und das rechnerische Ablaufschema. Das Modell besteht aus zwei rechteckigen Körpern (Fahrbahn und Reifen), die im Berührbereich mit DEM, außerhalb mit FEM nachgebildet sind. Der obere Körper wird über den feststehenden unteren Körper mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Kräfte und Geschwindigkeiten von einzelnen Teilchen können gezielt dargestellt werden. Damit ist der mehrskalige DEM-FEM-Ansatz eine innovative und vielversprechende Methode zum besseren Verständnis des Reifen-Fahrbahn-Verhaltens.