Modellierung und Validierung der Krafterzeugung mit Stick-Slip ...

118 5. Modell der Krafterzeugung mit Stick-Slip-Antrieben (CEIM)
400
F gen [mN]
350
300
250
200
150
100
50
0
Mess. Aluminium
Sim. Aluminium
Mess. Wolfram
Sim. Wolfram
0 20 40 60 80 100
Amplitude [%]
Abbildung 5.13.: Vergleich von F gen für Aluminium und Wolfram für die Vorspannung
0, 25N.
Abbildung 5.14 zeigt die gleiche Materialpaarung für die höhere Vorspannung
von 1, 5N. Bei Aluminium wird ab 75% Amplitude eine Kraft gemessen, welche
bei 100% auf 50mN ansteigt. Die zugehörige Simulation liefert bereits Kräfte ab
25% Amplitude und erreicht schließlich Kräfte von gut 150mN. Für Wolfram beginnt
die Krafterzeugung im Bereich von 50% und erreicht maximal 350mN. Der
Verlauf der Wolfram-Simulation beginnt schon bei 25% Amplitude, Kräfte von
circa 250mN werden erreicht. Insgesamt lässt sich festhalten, dass der Einfluss
von Wolfram gut vom empirischen Ansatz erfasst wird, wohingegen die Krafterzeugung
mit Aluminium bei diesen ausgewählten Vorspannungen höchstens qualitativ
simuliert werden kann. Aufgrund des empirischen Ansatzes, bei welchem
Koeffizient Wert Einheit
a s 1, 26 · 10 6 m·ln( 1
kN )
mm 2
b s −2, 92 · 10 6 1 m
c s 1, 78 · 10 6 m·ln( N
kN )
mm 2
d s −4, 11 · 10 6 N m
Tabelle 5.3.: Wert und Einheit der Koeffizienten aus Gleichung 5.12.