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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
Prof. Dr.-Ing. habil. G.-P. Ostermeyer | Kompetenzfeld Tribologie | Seite 3
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
Prof. Dr.-Ing. habil. G.-P. Ostermeyer | Kompetenzfeld Tribologie | Seite 4
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
Prof. Dr.-Ing. habil. G.-P. Ostermeyer | Kompetenzfeld Tribologie | Seite 6
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
Prof. Dr.-Ing. habil. G.-P. Ostermeyer | Kompetenzfeld Tribologie | Seite 7
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
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