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Prof. Dr.-Ing. habil. G.-P. Ostermeyer

Institut für Dynamik und Schwingungen

Kompetenzfeld Tribologie

Unsere Herangehensweisen für Ihre Fragestellungen

Prof. Dr.-Ing. habil. G.-P. Ostermeyer | Kompetenzfeld Tribologie | Seite 2

Simulation

Theorie

Messung

F

vrel N

Wir betrachten Reibung als einen hochdynamischen Prozess, der von einer Vielzahl an

Einflussgrößen und insbesondere von der Lasthistorie einer Reibpaarung beeinflusst wird.

Mit modernen Theorien versuchen wir neue Einblicke in elementare Reibmechanismen zu gewinnen

und die Dissipationsprozesse zwischen zwei Reibkörpern genauer zu verstehen und zu beschreiben.

Eine sehr enge Vernetzung dieser drei Felder ist stets unser Hauptanliegen. Dabei ist es für uns

unerheblich, ob die untersuchten Systeme eine Maximierung von Reibung (z.B. Bremse), eine

Reibungsreduktion (z.B. Lager) oder eine Verschleißmaximierung (z.B. Schleifen) zum Ziel haben.

Eine umfassende Ausstattung

an Messgeräten hilft uns

dabei, Tribosysteme aus

verschiedensten technischen

Anwendungsfeldern im

Labormaßstab zu analysieren

und zu charakterisieren.

Mit standardisierten sowie

eigenen, innovativen

Simulationstechniken sind

wir in der Lage, Reibeffekte

darzustellen und virtuell die

Abhängigkeiten einer Reib-

paarung zu untersuchen.

Simulation

Theorie

Messung

F

vrelN

Kompetenzfeld Tribologie: Theorie

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Eine unserer Stärken liegt darin, die Geschehnisse in der Reibgrenzschicht zwischen zwei Körpern

sowie reibinduzierte Schwingungen mit neuen theoretischen Ansätzen zu erklären, wobei wir

Reibung generell als interdisziplinäres Multiskalenproblem betrachten.

Nicht nur bei all unseren theoretischen Arbeiten können wir ohne Umwege auf eine Fülle an Literatur

(Bibliothek der TU Braunschweig, Online-Publikationsdatenbanken etc.) zugreifen.

Oberflächen-Topographiedynamik

auf einem typischen Bremsbelag

(Bildung und Zerfall harter „Patches“)

sn sn sn

Reibbelag

Bremssattel Kontaktplateaus

Bremsscheibe

Mechanisches Ersatzmodell

zur Beschreibung

reibinduzierter Schwingungen

µ

vrel

Restleistung

Wärme

plastische Deformation

elastische Deformation

Interpretation von µ als

bezogene Leistung

Kompetenzfeld Tribologie: Messung

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Unsere Tribometer bieten die Möglichkeit, verschiedenste Reibsysteme unter genau definierten

Umgebungsbedingungen zu analysieren. Versuche auf diesen Geräten können auch mit optischen

Untersuchungen, z.B. engmaschig zwischen Reibapplikationen, verknüpft werden.

Simulation

Theorie

Messung

F

vrelN

Automated Universal Tribotester:

Stift/Scheibe-Anordnung

Drehzahl bis 1500 RPM (ca. 160 km/h

äquivalente Fahrzeuggeschwindigkeit)

Normalkraft bis zu 300 N (ca. 45 bar

äquivalenter Bremsdruck)

Normalkraftmodulation

Akustische Untersuchungen

Optische Vermessung von Belagsoberfläche

und Scheibenverschleiß

Das Hochleistungstribometer:

Stift/Scheibe oder Block/Welle-Anordnung,

Reibspuren kreisförmig

Antriebsleistung max. 12 kW

Reibstellentemperierung bis 300 °C

Benetzung mit konditionierten Medien möglich

Relativgeschwindigkeit bis zu 60 m/s

Normalkraft bis zu 1000 N

Kompetenzfeld Tribologie: Messung

Prof. Dr.-Ing. habil. G.-P. Ostermeyer | Kompetenzfeld Tribologie | Seite 5

Mit optischen Geräten ist es und möglich, die Struktur und Topographie von Reibflächen präzise zu

untersuchen und z.B. auch den Höhenverschleiß einer Probe genau aufzunehmen. Vorhandene

Schwingungsmesstechnik steht darüber hinaus für eine Messung reibinduzierter Vibrationen bereit.

Simulation

Theorie

Messung

F

vrelN

Stereomikroskop und optisch-

dreidimensionale Darstellung

eines typischen Bremsbelags

Verschleißmessung durch

optische Detektion des

Höhenverlustes an der Probe

Weißlichtinterferometer und

konfokales Mikroskop zur

quantitativen Topographievermessung

Kompetenzfeld Tribologie: Simulation

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Für eine Simulation von Reibeffekten nutzen wir für unterschiedliche Größenskalen unterschiedliche

Techniken. Neben Standardsoftware kommen dabei vermehrt eigens entwickelte Verfahren zum

Einsatz, z.B. auf Basis Zellulärer Automaten oder Mesoskopischer Vielteilchen-Systeme.

Simulation

Theorie

Messung

F

vrelN

Simulation der Topographiedynamik einer

Reibfläche mit einem Zellulären Automaten

Str

uktu

r O

be

rflä

chen

defo

rmatio

n

Reibbedingte Temperaturen

in einem heterogenen

Materialmodell

Virtuelle Abbildung

industrieller Testprozeduren

mit innovativen Reibgesetzen

Unsere Angebote an Sie

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Messaufträge:

Sie benötigen Reibwerte und Verschleißdaten für bestimmte Materialpaarungen oder sind an

speziellen Reibungskenngrößen unter definierten Laborbedingungen interessiert? Wir beraten Sie

gerne und erarbeiten mit Ihnen ein Versuchskonzept, um auf unseren Messgeräten Ihr Tribosystem

darzustellen und Ihre Fragestellungen vor einem wissenschaftlichen Hintergrund zu beantworten.

Kleinprojekte:

Sie wünschen Unterstützung bei der Bearbeitung einer konkreten und zeitlich begrenzten Aufgabe,

z.B. aus einem laufenden Entwicklungsprojekt heraus? Wir bieten Ihnen unser Know-how und unsere

Geräte, um Ihre Problemstellungen mit Theorie, Simulation und/oder Messung zu bearbeiten.

Größere Forschungsprojekte:

Sie sind an einer längerfristigen Zusammenarbeit interessiert und möchten mit uns ein besonders

anspruchsvolles Forschungsthema bearbeiten? Wir gestalten gerne gemeinsam mit Ihnen ein

maßgeschneidertes Projekt, bei dem wir Ihnen für einen Zeitraum von mindestens einem Jahr unser

Know-how für Ihre Fragestellungen und Ziele zur Verfügung stellen. Bei dieser Art der Kooperation

widmet sich ein Mitarbeiter mit der gesamten Kompetenz des Instituts in Vollzeit ihrem Projekt.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass dieser einen längeren Zeitraum bei Ihnen vor Ort tätig ist.

Gerne erstellen wir Ihnen ein individuelles Angebot

auf Basis Ihrer Wünsche und Zielsetzungen.

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Ihr Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. habil. G.-P. Ostermeyer

TU Braunschweig

Institut für Dynamik und Schwingungen

Schleinitzstraße 20

D-38106 Braunschweig

Tel. +49 (0) 531 391-7000

Fax +49 (0) 531 391-7017

gp.ostermeyer@tu-braunschweig.de

www.ids.tu-braunschweig.de