Einfluss des Fertigungsprozesses auf die Verbindungseigenschaften geklebter Hybridstrukturen:
Gespeichert in:
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2008
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Schriftenreihe: | Berichte aus dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik
83 |
Schlagworte: | |
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Beschreibung: | Diss. von V. Figge, Betreuung durch O. Hahn |
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adam_text | Inhaltsverzeichnis
1. einleitung 1
2. stand der erkenntnisse 3
2.1. Leichtbau 4
2.2. Herstellungsprozess von Hybridstrukturen 5
2.3. Grundlagen der Fügetechnik Kleben 7
2.3.1. Einteilung der Klebstoffe nach dem Abbindemechanismus 7
2.4. Umformen von geklebten Hybridstrukturen 11
2.4.1. Konventionelles Tiefziehen 11
2.4.2. Die Ermittlung von Grenzziehverhältnissen. 12
2.5. Aa-Problematik 16
2.6. Berechnung von Klebverbindungen 19
2.6.1. Mechanische Grundlagen zur Berechnung von Klebverbindungen 20
2.6.2. Theorie der Materialverhalten 22
2.6.3. Viskoelastisches Materialgesetz mit Berücksichtigung des Aushärtevorgangs 23
2.6.4. Viskoplastisches Materialgesetz für ausgehärtete Klebschichten 23
2.6.5. Berechnung von Klebverbindungen mittels der Finlte-Elemente-Methode 25
3. ZIEL UND VORGEHENSWEISE 27
4. VERSUCHSEINRICHTUNGEN UND PRÜFVERFAHREN 29
4.1. Zugprüfeinrichtung 29
4.2. Hydraulische Presse für die Tiefziehversuche 30
4.3. Optische Verformungsmessung nach dem Grauwertkorrelationsverfahren 30
4.4. Schlittenprüfstand für Crashversuche 32
4.5. CAE-System ABAQUS 33
5. VERSUCHSWERKSTOFFE UND MATERIALEIGENSCHAFTEN..
34
5.1. Verwendete Versuchswerkstoffe 34
5.1.1. Klebstoffe 34
5.1.2. Fügeteilwerkstoffe und Werkstoffkombinationen 35
5.2. Probenformen 37
5.3. Verbindungsfestigkeiten 38
6. QUALIFIZIERUNG DER UMFORMBARKEIT VON TAJLORED
BLANKS „39
6.1. Verwendete Werkstoffe und ihre Grenzziehverhältnisse 39
6.2. Probenformen und -herstellung 40
6.3. Aa-Problematik bei der Probenherstellung 41
6.4. Ergebnisse der Tiefeiehversuche 43
6.4.1. WerkstofikombinationA: DC05 (0,8 mm) -AA6016 (1,15 mm) - Überlappstoß 43
6.4.2. Weikstofkombination B2: H320LA (1 mm) -AA6016 (1,15) - ÜberlappstoB 46
6.4.3. Werkstoffcombination B2: H320LA (1 mm) -AA6016 (1,15) - vollflächige Klebung..46
6.4.4. Überblick über die Ergebnisse der Umformversuche. 51
6.5. Numerische Simulation des Tiefziehprozesses 52
6.5.1. Berechnete Kraft-Stempelweg-Verläufe 53
6.5.2. Beanspruchung der Klebschicht. 54
6.6. Zusammenfassung der Ergebnisse der Tiefeiehversuche 57
7. BEPLANKUNG VON PROFILRAHMENSTRUKTUREN 59
7.1. Aa-Problematik bei beplankten Profilrahmenstrukturen 60
7.2. Fügeteilwerkstoffe und Nietelemente 63
7.3. Probenformen und -herstellung 64
7.4. Versuchsaufbau und-durchführung 66
7.5. Experimentelle Ergebnisse der Verformungsmessungen 67
7.5.1. Elementar geklebter Schubfelddemonstrator 67
7.5.2. Hybrid gefügte Schubfelddemonstratoren 69
7.6. Verformungssimulation mittels der Finite-Elemente-Methode 73
7.6.1. Finite-Elemente-Modell des Demonstratorbauteils 73
7.6.2. Verformungssimulation des elementar geklebten Bauteils 75
7.6.3. Ergebnisse der Verformungsanalyse am hybridgefügten Bauteil 78
7.7. Verifikation der Ergebnisse aus der numerischen Simulation 80
7.7.1. Linear-elastisches Werkstoffverhalten von Aluminium und Stahl 81
7.7.2. Einbeziehung eines elastisch-plastisches Materialgesetzes für die Fügeteile und
die Fügeelemente 83
7.7.3. Anpassung der Nietgeometrie 84
7.8. Zusammenfassung der Analyse des Demonstratorbauteils 85
7.8.1. Vergleich elementar geklebtes und hybridgefügetes Bauteil 85
7.8.2. Einflüsse charakteristischer Parameter und Konstruktionshinweise 88
8. CRASHVERSUCHE 89
8.1. Crash-Prüfung von Referenzproben aus Aluminium 91
8.2. Crash-Prüfung von geklebten Tailored Hybrid Blanks 91
8.2.1. Prüfgeschwindigkeit 3 m/s 91
8.2.2. Prüigeschwindigkeit 4 m/s 93
9. ZUSAMMENFASSUNG 95
10. LfTERATURVERZEICHNIS 98
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