Modellierung und Simulation der Beanspruchung von Zugsträngen aus Stahllitze für Zahnriemen
In dieser Arbeit wird das Verhalten von gewickelten Seilen aus Stahllitze unter Zug- und Biegebelastung mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente untersucht. Ausgehend von dem Modell einer einfachen Litze mit einem Kern- und sechs Außendrähten erfolgt eine ausführliche Analyse der Spannungsverteilu...
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| Format: | Doctoral Thesis |
| Language: | deu |
| Published: |
Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden
2008
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| Online Access: | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-ds-1221145378742-38876 http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-ds-1221145378742-38876 http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/540/1221145378742-3887.pdf |
| Summary: | In dieser Arbeit wird das Verhalten von gewickelten Seilen aus Stahllitze unter Zug- und Biegebelastung mit Hilfe der Methode der Finiten Elemente untersucht. Ausgehend von dem Modell einer einfachen Litze mit einem Kern- und sechs Außendrähten erfolgt eine ausführliche Analyse der Spannungsverteilung sowohl bei rein axialer Belastung als auch bei Biegung über eine Seilscheibe. Darauf aufbauend wird das Simulationsmodell schrittweise um komplexere Seilkonstruktionen bis hin zu zweifachen Verseilungen erweitert. Daran schließt sich die Untersuchung der inneren Belastungen bei Einbettung in ein Elastomer an, wie dies bei Zugsträngen in Riemengetrieben der Fall ist, sowie der spezifischen Einflüsse der Verzahnung auf die Seilbeanspruchung bei Zahnriemengetrieben. Des weiteren wird eine Möglichkeit der Validierung der Modelle vorgestellt, die ein experimentelles Ermitteln der Relativverschiebungen der Filamente auch im Inneren des Seils zulässt. Abschließend folgen Richtlinien zur Auslegung von Zugsträngen in Zahnriemen sowie Vorschläge, die in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse in eine zukünftige Verschleißtheorie einfließen zu lassen. === This work examines the behaviour of steel cords under tensile loading and bending by the Method of Finite Elements (FEM). Beginning with a simple strand consisting of one centre and six outer wires a detailed analysis of the stress distribution is made for pure strain as well as for bending over a sheave. Based on this examination the model is extended step by step towards complex cord constructions. The investigation of cables embedded in an elastomer follows, especially the influence of a tooth profile of timing belts on the load inside the cable. Furthermore, a possible validation method for the model is presented. In conclusion directives are given for steel cord design in timing belts and suggestions are made to use the results in a wear model in the future. |
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