Entwicklung von Materialmodellen zur Alterung von Elastomerwerkstoffen unter besonderer Berücksichtigung des Sauerstoffeinflusses

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Heinrich Rothert
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5232848

Die Haltbarkeit eines Elastomerwerkstoffes ist eng verbunden mit den infolge von äußeren Beanspruchungen und inneren chemischen Reaktionen hervorgerufenen Alterungsprozessen. Neben mechanischen Belastungen rufen insbesondere temperaturabhängige Sauerstoffdiffusions- und -verbrauchsvorgänge Veränderungen der Materialeigenschaften hervor. Aus dem Bereich der Kontinuumsmechanik stehen zwar verschiedene Stoffgesetze zur Verfügung, mit denen die dissipativen Eigenschaften und Steifigkeitsveränderungen simuliert werden können, eine Aussage über die Haltbarkeit eines Gummiwerkstoffes kann jedoch, basierend auf dem aktuellen Stand der Forschung, nicht getroffen werden. Außerdem werden als Einflußgrößen lediglich mechanische bzw. thermomechanische Beanspruchungen berücksichtigt.An dieser Stelle setzt das beantragte Forschungsvorhaben ein. Es schlägt eine Brücke zwischen den Polymerwissenschaften auf der einen und der numerischen Mechanik auf der anderen Seite Die in den Polymerwissenschaften gesammelten Erfahrungen über die Wechselwirkungen zwischen mechanischen Beanspruchungen, Temperatur und Sauerstoff werden genutzt, um daraus Materialformulierungen zu entwickeln, die im Rahmen von Finite Elemente Untersuchungen Aussagen über die Alterung bzw. Haltbarkeit von Elastomerstrukturen liefern können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr.-Ing. Michael Kaliske; Professor Dr.-Ing. Lutz Nasdala