Fatigue, Stress, and Strain of Rubber Components Guide for Design Engineers

Das Buch beschreibt die Analyse der mechanischen Eigenschaften von Gummifertigteilen. Die Anfangskapitel umreißen die wesentlichen Kautschuktypen und ihre Eigenschaften und stellen seine historische Verwendung und Herstellungsverfahren dar. Spätere Kapitel fokussieren den molekularen Aufbau und die Mikrokonfiguration der Kautschukmatrix sowie deren Einfluss auf das Spannungsdehnungsverhalten. Überdies behandelt das Buch die für die Ermüdungsprüfung relevanten Spannungsdehnungsversuche. Es erläutert Auslegungsgleichungen und Berechnungsverfahren für sphärische Elastomerlager. Zudem erklärt es die Bestimmung hochbeanspruchter Stellen die für Materialversagen anfällig sind mittels der Finite-Elemente-Analyse. Des Weiteren bespricht es die Anpassung der für die Prüfdaten geeigneten Gleichung der Spannungslebenskurve und ihre Verwendung zur Vorhersage der Lebensdauer. Das Buch schließt mit einem Kapitel zum Ermüdungsrisswachstum und zur Zerreißenergie. Es enthält sechs Appendizes und einen Index. Der Titel ist ein nützliches Nachschlagewerk für Entwurfs- und Konstruktionsingenieur die Verschleißteile aus Kautschuk entwickeln.
Summary The book focuses the analysis of the mechanical behaviour of rubber components. Early chapters are background in the nature of rubber, history of its usage, brief mention of types of rubber and manufacturing methods. Advancing, the text explains the molecular and micro configuration of the rubber matrix and their effect on rubber stress-strain behaviour. The book also covers stress-strain testing to an extent relevant to fatigue testing of specimens. It discusses design equations, calculation methods for spherical elastomer bearings as well as the application of finite element analysis to determine high stress points which are vulnerable to fatigue failure. Furthermore, it explains the strain-life curve fitting of equations to the test data and the use of such equations in life prediction. The text concludes with a chapter on fatigue crack growth and tearing energy as well as references, six appendixes, and an index. The book is a useful reference for design engineers working with structural rubber components subject to wear and fatigue.