Charakterisierung des Bauteilverhaltens von Hydraulikschläuchen unter hochfrequenter Belastung

Stephan Aglassinger

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

In der Hydraulik werden Kräfte und Signale durch unter Druck stehende Fluide übertragen. Auf Grund der sich aus den Anwendungsbedingungen ergebenden Anforderungen haben sich in der Industrie Elastomerschläuche, die zusätzlich mit Stahldrähten verstärkt sind, etabliert. Durch die Druckbelastung der Schläuche kann es in Folge komplexer Spannungszustände zu unterschiedlichen Schädigungsmechanismen kommen. Basierend auf Vorversuchen der Firma Semperit Technische Produkte GmbH wurde eine Hypothese zum Schädigungsmechanismus erstellt, welcher Radialrisse durch hochfrequente Belastungen verursacht. Ziel dieser Arbeit war es, diese Hypothese durch Versuche am Bauteil zu überprüfen und die Auswirkungen unterschiedlicher Bedingungen und Belastungen auf den Hydraulikschlauch zu charakterisieren. Durch monotone (Zugversuche) sowie dynamische Versuche am Bauteil wurde der Einfluss unterschiedlicher Temperaturen und Geschwindigkeiten analysiert. Zur Abbildung der auftretenden hochfrequenten Belastungen bedient man sich des Zeit-Temperatur-Verschiebungsprinzips, wodurch eine hochfrequente Belastung durch tiefe Temperaturen oder höhere Geschwindigkeiten nachgestellt werden kann. Um einen weiteren essentiellen Faktor des dynamischen Bauteilverhaltens, die Glasübergangstemperatur, zu bestimmen wurden dynamisch mechanische Analysen am Bauteil sowie an der Schlauchseele durchgeführt. Darauf aufbauend wurde das Langzeitverhalten des Bauteils sowie die Schädigungsmechanismen des Gummi-Draht Verbundes anhand von dynamischen Langzeitversuchen erfasst. Durch drei verschiedene Methoden (dynamisch mechanische Analysen an der Schlauchseele unter Zug und Druck sowie am Bauteil unter Zug) wurde eine Glasübergangstemperatur von -40 °C bestimmt. Durch die Variation der Temperatur in diesem Bereich sowie die Verwendung unterschiedlicher Prüfgeschwindigkeiten wurde letztlich das Ziel, Radialrisse am Bauteil zu erzeugen, erreicht. Weiters konnte die Hypothese, dass die Schädigung durch ein glasartiges Erstarren der Seele auftritt, bestätigt werden.
Titel in ÜbersetzungCharacterization of the component behavior of hydraulic hoses under high frequency loading
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Schrittesser, Bernd, Mitbetreuer (extern), Externe Person
  • Pinter, Gerald Gerhard, Betreuer (intern)
  • Reinthaler, Stephan, Betreuer (extern), Externe Person
Datum der Bewilligung29 Juni 2012
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2012

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 01-06-2017

Schlagwörter

  • Hydraulikschläuche
  • hochfrequente Belastung
  • Bauteilverhalten
  • Elastomerschläuche
  • Risse
  • dynamische Langzeitversuche
  • Zugversuche
  • Dynamisch Mechanische Analyse
  • Zeit-Temperatur-Verschiebung

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