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UNTERSUCHUNGEN MITHILFE DER FINITE-ELEMENTE-METHODE 123
Die bei überlagerter Radial- und Torsionsbelastung auftretenden Materialbewegungen in
der Elastomerspur werden durch Abbildung 5.16 verdeutlicht. Sie stellt die mithilfe des mit
100 %-Messdaten kalibrierten Yeoh-Modells berechneten Verschiebungen in 1-, 2- und 3
Richtung unter 2,0facher Radial-Nennbelastung F nR und einem gleichzeitig aufgebrachten
Torsionsmoment von T = 133 Nm farblich dar. Radialkraft und Torsionsmoment werden
auf die Kontaktfläche zwischen der Elastomerspur und der inneren Stahlhülse aufgebracht.
Durch die Radialbelastung in 1-Richtung treten Einschnürungen und Materialverdrängungen
auf. Dies bewirkt z. B. die Veränderung der Außenkontur der Elastomerspur
um 1,642 mm in 2-Richtung. Zudem treten Verschiebungen des Werkstoffs in Umfangsrichtung
auf, die mit den Bewegungen bei reiner Torsionsbelastung vergleichbar sind. Die
innere Kontaktfläche zur inneren Stahlhülse wird um 1,33 x φ n verdreht.
Abbildung 5.16: Überlagerte Radial- und Torsionsbelastung – Bauform A – Yeoh-Modell, 100 %-
Messdaten, Belastungsstufen S7-R und S3-T – links: Verschiebungen in 2-Richtung, rechts: Verschiebungen
in 1-Richtung und 3-Richtung
Die Bestimmung der mittleren technischen Dehnung erfolgt analog zu dem in Abschnitt
5.4.1.2 beschriebenen Verfahren für die radial belasteten Elastomerbuchsen. Die ausgewerteten
Dehnungen werden jeweils mit dem mittels der 100 %-Messdaten kalibrierten
Yeoh-Modell berechnet. In drei Ebenen werden an jeweils vier Stellen 14 Dehnungswerte
in radialer Richtung ausgelesen und aus diesen insgesamt 168 Werten der Mittelwert gebildet,
der die mittlere technische Dehnung in der Elastomerspur darstellt. Neben den gerundeten
Werten sind in Tabelle 5.4 ebenfalls die beiden Belastungsamplituden für Radialund
Torsionsbelastung, die Maximalwerte der Vergleichsspannung nach v. Mises, der
wahren Dehnung (LE max. principal), der Radialverschiebung und des sich einstellenden
Torsionswinkels als Vielfaches des Nenndrehwinkels φ n aufgeführt. Die Unterschiede zwi-