Tribologische Eigenschaften von Schmierstoffen

Schmierstoffe sind in maschinellen Anlagen extremen Bedingungen (z.B. sehr hoher Druck bis 4 GPa) ausgesetzt. Stoffdaten bei solchen Umgebungsbedingungen existieren jedoch kaum. Eine direkte Messung von Prozessgrößen in diesen tribologischen Kontakten ist (bedingt durch sehr kleine Abmaße der Kontaktstellen) in der Regel nicht möglich, weshalb die Modellierung und Simulation eine wichtige Rolle in der Tribologie spielt. Hierzu werden zuverlässige Stoffdatenmodelle benötigt. Auch empirische Korrelationen zur Extrapolation der Stoffdaten aus niedrigeren Druckniveaus heraus liefern üblicherweise keine belastbaren Daten.

Mithilfe von molekulardynamischen Simulationen und molekular-basierten Zustandsgleichungen sollen verlässliche Schmierstoffeigenschaften in hohen Druckbereichen vorhergesagt werden. Zusätzlich finden zur Validierung der Modelle experimentelle Messungen physikalischer Eigenschaften (z.B. Dichte und Viskosität) bei hohem Druck statt. Die ermittelten Stoffeigenschaften finden z.B. bei der Auslegung von Maschinenelementen Anwendung.

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• Molekulare Thermodynamik (WS 2023/24)

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• D. Alt, S. Schmitt, H. Hasse, S. Stephan: Molecular Dynamics Simulations of Contact Process for Elucidating Dissipation Effects, Thermodynamik-Kolloquium, Hannover, 25.-27.09.2023.