Optimierte Gummiwerkstoffe und Elastomerbauteile dank Modellierung

Simulationsmodell ReifenSimulationsmodell eines LKW-Reifens

Vom 7. bis 10. September 2009 findet im Hörsaalzentrum der Technischen Universität Dresden die 6th European Conference on Constitutive Models for Rubber (ECCMR 2009) statt. Dazu erwarten die Veranstalter rund 150 Wissenschaftler aus ca. zwanzig Ländern.

ECCMR-Konferenzen, die alle zwei Jahre an verschiedenen Orten in Europa stattfinden, führen Polymerwissenschaftler, Experten für Werkstoffprüfmethoden, Modellierungsexperten und Software-Entwickler zusammen mit dem Ziel, mathematische Modelle und Methoden der Modellierung von Gummiwerkstoffen zu entwickeln bzw. weiterzuentwickeln. Die letzten Vorläuferkonferenzen fanden in Paris (2007), Stockholm (2005) und London (2003) statt. Der Begriff „Constitutive“ soll hier u.a. zum Ausdruck bringen, dass die mathematischen Modelle praxistauglich sind, und damit das Verhalten von Bauteilen aus Gummiwerkstoffen unter beliebigen, komplexen Belastungsbedingungen genau beschreiben. Auf dieser Basis soll es ermöglicht werden, die Eigenschaften der polymeren Werkstoffe ganz gezielt zu optimieren, ihr Verhalten im jeweiligen Anwendungsfall vorhersagen und so ihre Zuverlässigkeit im Gebrauch nachhaltig zu erhöhen.

Von außerordentlicher Bedeutung ist das zum Beispiel bei Luftreifen. Moderne Autoreifen sind besonders komplexe Hochleistungsverbundkörper, die unterschiedlichste, zum Teil widersprüchliche Funktionen erfüllen sollen: Sie müssen verschleißarm sein, auf verschiedenen Straßenbelägen gut haften, aber auch einen geringen Rollwiderstand haben, um den Treibstoffverbrauch möglichst gering zu halten. Für die weitere Optimierung von Reifen entsprechend dieser differenzierten Anforderungen sind deshalb verbesserte bzw. neue Methoden zur Modellierung und Eigenschaftsvorhersage unerlässlich. Weitere interessante Anwendungsbeispiele aus Gummiwerkstoffen, bei denen Lebensdauer und Funktionszuverlässigkeit stetig verbessert werden müssen, sind u.a. Dichtungssysteme, dynamisch beanspruchte Antriebs-, Lager- und Transportsysteme, flexible Kraftstoffbehälter für die Luft- und Fahrzeugindustrie, Federsysteme für Automobile und für Schienenfahrzeuge, usw.

Neben dem Vortragsprogramm wird eine Präsentation von cirka 50 wissenschaftlichen Postern die intensive Fachdiskussion fördern. Höhepunkte des Vortragsprogramms werden drei Plenarvorträge von international renommierten Wissenschaftlern sein, die zu den Themen Grundlagen der Kontinuumsmechanik von Gummiwerkstoffen (Prof. Miehe, Universität Stuttgart), Reibung und Abrieb (Prof. Busfield, Queen Mary University of London, UK) und Bruchmechanik und Haltbarkeit von Elastomeren (Dr. Mars, Cooper Tire & Rubber Co., USA) sprechen werden.

Die Tagung wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen der Aktivitäten der Forschergruppe 597 „Bruchmechanik und Statistische Mechanik von verstärkten Elastomerblends“ gefördert. Die Unterstützung der Veranstaltung durch neun namhafte Industrieunternehmen – Gummi- bzw. Reifenhersteller, Messtechnik-Anbieter und ein Luftfahrzeugproduzent – belegen das große Interesse der Industrie an der Tagung. Veranstaltet wird die ECCMR 2009 gemeinsam von vier Professuren deutscher Universitäten, darunter dem Institut für Statik und Dynamik der TU Dresden.

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