Methoden zur Beschreibung der thermomechanischen Werkstoffbeanspruchung und zur Gestaltsoptimierung geklebter Verbindungen:
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Veröffentlicht: |
1990
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Beschreibung: | Paderborn, Univ., Diss., 1991 |
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adam_text | Titel: Methoden zur Beschreibung der thermomechanischen Werkstoffbeanspruchung und zur Gestaltsoptimierung
Autor: Gao, Shiming
Jahr: 1990
I
INHALT
Seite
0. FORMELZEICHEN IV
1. EINLEITUNG 1
2. STAND DER ERKENNTNISSE 3
2.1 Spannungszustand in geklebten Verbindungen
bei äußerer Lasteinwirkung 3
2.2 Spannungszustand in Klebverbindungen bei Temperatur¬
wechselbeanspruchung 5
2.3 Gestaltsoptimierung in der Klebtechnik 6
3. AUFGABENSTELLUNG 8
4. TEMPERATURABHANGIGKEIT DER MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN
VON KLEBSTOFFEN 10
5. TEMPERATURSPANNUNG IN EINER EINSCHNITTIG-ÜBERLAPPTEN
METALLKLEBVERBINDUNG 14
5.1 Modellbildung 15
5.2 Spannungsverlauf in den einzelnen Schichten ..........20
5.3 Numerische Ermittlung der Spannungszustande mit Hilfe
des Energieprinzips 26
5.4 Lösung des Differentialgleichungssystems 31
5.5 Ergebnisse der Rechnung 34
5.6 Vergleich der analytischen Methode
mit der FE-Methode 40
5.7 Vergleich der theoretisch ermittelten Lösungen mit
den experimentellen Ergebnissen ....43
II
6. ERSATZGLEICHUNG ZUR ERMITTLUNG DER MAXIMALEN SPANNUNG
IN EINER KLEBVERBINDUNG UNTER TEMPERATURBEANSPRUCHUNG ....53
6.1 Approximationsverfahren 53
6.2 Auswahl der Variablen 57
6.3 Bestimmung der Ersatzgleichung .59
6.4 Ersatzgleichungen für verschiedene
Verbundwerkstoffe 63
6.5 Vergleich zwischen den mit der Ersatzgleichung
und den mit der analytischen Methode berechneten
Ergebnissen 64
7. TEMPERATURSPANNUNG IN EINER ROHR-MUFFE-VERBINDUNG 71
7.1 Grundstrategie der Modellbildung 71
7.2 Grundgleichungen und Lösungen für Einzelschichten ....72
7.3 Approximative Methode des Prinzips der
virtuellen Arbeiten 75
7.4 Lösungen für die gesamte Struktur 76
7.5 Beispielrechnungen 82
7.6 Spannungen in einer Rohr-Muffe-Klebverbindung
unter Temperaturbelastung 85
8. SOFTWARE ZUR GESTALTSOPTIMIERUNG 87
8.1 Grundlagen der Gestaltsoptimierung 87
8.2 Mathematische Formulierung eines
Optimierungsproblems 91
8.3 Softwarepaket des Optimierungssystems ASKAOP 92
8.3.1 Globale Architektur 92
8.3.2 Beschreibung der Optimierungsstrategie .........94
8.3.2.1 Kombinierte Sequentielle Quadratische
Programmierung (SEQQU) 94
8.3.2.2 Basisstrategie 95
8.3.2.3 Sequentielle Linearisierung (SEQLI) 105
8.3.2.4 Basisstrategie 107
8.3.3 Zusammenfassung zu ASKAOP 113
III
9. GESTALTSOPTIMIERUNG IN DER FÜGETECHNIK 116
9.1 Rohr-Muffe-Klebverbindung unter Temperaturwechsel-
und Torsionsbelastung 117
9.2 Strukturauswahl der Klebverbindung 127
9.3 Formulierung der Optimierungsaufgabe 129
9.4 Optimierungsergebnisse 132
9.4.1 Betriebsbedingte Torsionsbeanspruchung 133
9.4.2 Kombinierte Beanspruchung aus
Torsion und Temperatur 136
10. ZUSAMMENFASSUNG 139
11. LITERATUR 142
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