29.10.2021 Viskoplastisches Reihenschaltungsmodell für PTFE-Werkstoffe
Ein modifizierter Ansatz, das Verhalten von PTFE-Dichtungen zu beschreiben
Diese Arbeit stellt ein nichtlineares viskoplastisches Reihenschaltungsmodell vor, das geeignet ist, das nichtlineare und geschwindigkeitsabhängige Belastungsverhalten sowie die Spannungsrelaxation eines speziellen Werkstoffs aus Polytetrafluorethylen (PTFE) für kleine und moderate Dehnungen bei Raumtemperatur zu beschreiben. Es handelt sich hierbei um die Deformationsprozesse, die für Montage und Lagerung von Dichtelementen aus PTFE von besonderer, wenn auch nicht ausschließlicher Bedeutung sind.
Der hier beispielhaft betrachtete Werkstoff besteht zu 90% aus dem Matrixmaterial PTFE, dem 5% Molybdändisulfid sowie 5% kurze zylindrische Glasfasern beigemengt sind. Werkstoffmodelle für PTFE-Werkstoffe sind in der Literatur zahlreich dokumentiert. Vorschläge für insbesondere viskoplastische Formulierungen finden sich u.a. in [1, 2, 3, 4], aber auch in zahlreichen weiteren, hier nicht zitierten, Veröffentlichungen. Die vorliegende Arbeit greift einen bereits in [5] vorgestellten Ansatz auf, jedoch in leicht modifizierter Form. Sie verfolgt das Ziel, den in [1, 2, 3, 4] veröffentlichten komplexen und zweifelsohne leistungsfähigen Modellen einen vereinfachten und daher in seiner Anwendbarkeit sicher auch eingeschränkten Ansatz als Alternative für die Praxis an die Seite zu stellen.
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