Erarbeitung einer Systematik zur Analyse und gezielten Beeinflussung domänenübergreifender Gestalt-Funktion-Zusammenhänge des tribologischen Verhaltens beim selbsterregten Kupplungsrupfen der Einscheibentrockenkupplung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Albert Albers
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520437230

Die Vision zu dem dieses Forschungsvorhaben beiträgt, ist die Unterstützung Konstruierender bei der gezielten Synthese komplexer Produkte durch die ebenen- und domänenübergreifende Beschreibung und Modellierung von Funktionen durch generalisierte Wirkflächenpaare (WFP) mit dem C&C²-Ansatz. Das beantragte Forschungsvorhaben leistet hierzu einen wichtigen Beitrag, indem es die Anwendbarkeit des C&C²-Ansatzes für Konstruierende ermöglicht. Dazu werden durch die konkrete Anwendung des C&C²-Ansatzes bei der synthese-orientierten Analyse am Beispiel selbsterregten Kupplungsrupfens detaillierte Erklärungsmodelle für selbsterregtes Kupplungsrupfen und die dabei auftretenden domänenübergreifenden Wechselwirkungen entwickelt, mit welchen Konstrukteure durch das verbesserte Verständnis über die Zusammenhänge das Verhalten gezielt der Friktionspaarungen beeinflussen können. Dazu zielt das Vorhaben darauf ab, den Zusammenhang zwischen der Normalkraft und der Tangentialkraft bei der Übertragung von Drehmoment in der Friktionspaarung unter Berücksichtigung komplexer Wechselwirkungen der gekoppelten Gestalt- und tribologischen Einflüsse zu untersuchen sowie diese durch eine geeignete Modellierung beschreibbar zu machen. Es ist dabei angestrebt, die im ersten Projekt 2-dimensional modellierte Entstehung der Normalkraftmodulation aufgrund geometrischer Abweichungen um die dritte Dimension zu erweitern und die Friktionspaarung domänenübergreifend zu modellieren, da die Wechselwirkungen in den Friktionspaarungen nicht ausschließlich durch rein mechanische Einflussfaktoren beeinflusst werden. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse für die domänenübergreifende Modellierung generalisierter WFPs mit dem C&C²-Ansatz werden in weiteren Forschungsvorhaben als Grundlage genutzt, um weitere Anwendungsgebiete für die Modellierung von Wechselwirkungen mit dem C&C²-Ansatz zu erschließen. Zusammengefasst ermöglichen die Erkenntnisse aus dem beantragten Vorhaben die Analyse des Einflusses verschiedener Gestaltungsgrößen in der Konstruktion auf komplexe Phänomene mit starken und vielfältigen Wechselwirkungen durch die Identifikation relevanter WFP und Einflussfaktoren sowie der Beschreibung von Wechselwirkungsmechanismen. Zudem wird die Quantifizierbarkeit der Einflussparameter verbessert und Möglichkeiten zur Aufbereitung der Modelle und Messdaten entwickelt. Diese Erkenntnisse unterstützen Konstruierende bei der Synthese neuer Produktgenerationen durch eine verbesserte Kenntnis über Wechselwirkungsmechanismen und ermöglichen eine gezielte Beeinflussung in abgeleiteten Variationen inklusive einer begründbaren Verhaltensprognose.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen