Rheologie/EHL

Im Bereich der Rheologie und Elastohydrodynamischen Schmierung (EHD) liegt der Forschungsschwerpunkt auf dem Verständnis der physikalischen Zusammenhänge, die in geschmierten hochbelasteten Kontakten von Maschinenelementen (beispielsweise Wälzlagern, Zahnrädern und Nocken-Stößeln) auftreten. Diese werden sowohl theoretisch durch die Bildung von Berechnungsmodellen als auch durch experimentelle Methoden erforscht.

Ein Schwerpunkt liegt auf den Reibungsverlusten die in den EHD Kontakten auftreten und maßgeblich durch das Verhalten der Schmierstoffe unter hohen Drücken, Temperaturen und Scherraten beeinflusst werden. Durch ein Erforschen des Schmierstoffverhaltens, sowie der Wechselwirkungen der einzelnen Kontaktpartner kann das Verständnis der Verluste in derartigen Maschinenelemente erhöht werden und gleichzeitig Möglichkeiten erarbeitet werden diese Verluste zu verringern. Weiterhin können die Erkenntnisse genutzt werden um Verschleißvorgänge besser zu verstehen und somit langfristig eine Verringerung des Verschleißes zu ermöglichen.

Des Weiteren werden im Bereich der Schmierstoffe das Fließverhalten der Schmierstoffe und der Einfluss der Betriebsbedingungen im kontaktnahen Bereich untersucht, um Aussagen über die Schmierfilmbildung und Verluste zu erhalten. So erfolgen beispielsweise Untersuchungen der Schmierfilmbildung in geschmierten oszillierenden EHD Kontakten, bei denen der Fokus auf den physikalischen Eigenschaften von Schmierfetten liegt (Das Bild oben zeigt das Fließen des Fettes im Kontaktnahen Bereich bei reversierendem Betrieb).

Somit bildet die Beschreibung des Schmierstoffes in physikalischen Modellen –und somit das bessere Verständnis dieses Maschinenelements- den Kern der Forschung. Üblicherweise wird mithilfe von Modellexperimenten, wie zum Beispiel Zweischeibenversuchsstand oder Kugel-Scheibe-Experiment, das Verhalten des Schmierstoffes betrachtet. Ergänzt werden derartige Untersuchungen durch die Messung beziehungsweise direkte Beobachtung der Vorgänge in EHD Kontakten zum Beispiel mithilfe von Laser induzierter Fluoreszenz, Infrarotthermografie und Interferenzmethode.

Die Anwendung der erarbeiteten Modelle erfolgt im Rahmen von Vorhaben in denen diese Modelle in realen Kontakten zur Anwendung kommen und hierbei auch der Optimierung der selbigen dienen. Beispiel sind hier die Anwendung in Rolle-Bord-Kontakten von Kegelrollenlagern, Wälzkörper-Laufbahn-Kontakten, Umschlingungsmittelkontakten in CVT Getrieben.

 

Eine Weitergabe der erarbeiteten Erkenntnisse erfolgt über Veröffentlichungen und Konferenzbesuche sowie im Bereich der Lehre an Studierende in den Vorlesungen Tribologie 1, Advanced Tribology, Rheology and Numerical Methods.

TEAM

Dr.-Ing. Norbert Bader
Teamleitung
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An der Universität 1
30823 Garbsen
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Josephine Kelley, M. Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
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Dr.-Ing. Haichao Liu
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Muyuan Liu, M. Eng.
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