Auslegung keramischer Präzisionsgleitlager mit textiler Verstärkungskomponente

Um das thermo‐elastische Verhalten von Gleitlagern mit einer Lagerhülse aus gewebeverstärkten CMCs durch Simulation zu bestimmen, kommt eine neue Methode zur Berechnung der Materialeigenschaften des Verbundwerkstoffs zum Einsatz. Bei diesem Ansatz wird ein kleiner Ausschnitt aus der regelmäßigen Gewebestruktur in einem FEM‐System diskretisiert. Die verwebten Rowings werden dabei als unidirektional langfaserverstärkte Verbunde betrachtet, für die es gesicherte Berechnungsmethoden gibt. Zusätzlich können auch Poren in dem Modell berücksichtigt werden. Die berechneten Materialeigenschaften wurden überprüft und als Ausgangsdaten für ein weiteres FEM‐Modell zur Beschreibung eines Gleitlagers mit CMC‐Hülse verwendet. Mit Hilfe dieses Modells wird das thermo‐elastische Verhalten des Lagers bestimmt. Die Problematik bei der Verwendung von keramischen Laufflächen (Lagerhülse) in einem Stahllager besteht in den sehr unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten beider Materialien. Während der Einlaufphase verändert sich die Kontur der Lauffläche. Durch die auf Basis der Simulationsergebnisse vorgenommenen konstruktiven Änderungen sinkt die Verlustleistung des Lagers erheblich und ein Fressen des Lagers wird verhindert.Werkstoffverhalten;