Simulation dynamischer Kontakte mittels linearem Komplementaritätsproblem und fraktionaler Viskoelastizität

Simulationen bieten eine kostengünstige Alternative zu aufwändigen Versuchsreihen und ermöglichen Einblicke in messtechnisch schwer zugängliche Bereiche. Reifen und Dichtungen werden häufig aus Elastomeren hergestellt und weisen daher viskoelastische Materialeigenschaften auf. Dies hat wiederum einen großen Einfluss auf das Reibverhalten. Zur Reduktion des numerischen Aufwandes ist es wünschenswert, das Modell in seinen Freiheitsgraden geeignet zu reduzieren. Durch die Viskoelastizität ist das Materialverhalten jedoch nichtlinear, weshalb viele etablierte Methoden nicht direkt anwendbar sind.
Gegenstand dieser Arbeit ist daher die Entwicklung einer Simulationsumgebung für viskoelastische Strukturen unter Berücksichtigung von Kontakt. Zudem soll das Strukturmodell reduziert werden können, was durch eine geschickte Formulierung des viskoelastischen Materialverhaltens mit Hilfe von fraktionalen Ableitungen möglich ist. Der Kontakt wird in Form eines linearen Komplementaritätsproblems aufgestellt, wobei nichtlineare Effekte durch Stoß und Reibung berücksichtigt werden.