Verbesserung der Belastbarkeit von Haut-Haut-Schweißverbindungen für metallische Integralrumpf-Strukturen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Fraunhofer Verl.
2012
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 7
2 KENNTNISSTAND 9
2.1 BAUWEISEN IM METALLISCHEN FLUGZEUGRUMPF 9
2.1.1 DIFFERENZIELLE BAUWEISE 9
2.1.2 INTEGRALE BAUWEISE 11
2.1.3 UEBERGANG VON DER DIFFERENZIELLEN ZUR INTEGRALEN BAUWEISE 12
2.1.4 GEWICHTSVORTEIL DURCH INTEGRALSTRUKTUREN IM FLUGZEUGRUMPF 13
2.2 EINSATZ KOHLEFASERVERSTAERKTER KUNSTSTOFFE IM FLUGZEUGRUMPF 14
2.3 BELASTUNG IM FLUGZEUGRUMPF 15
2.3.1 KRITERIEN FUER DIE SCHADENSTOLERANTE AUSLEGUNG 17
2.3.2 SCHADENSTOLERANZ VON INTEGRALSTRUKTUREN 18
2.3.3 METHODEN ZUR BEWERTUNG DER SCHADENSTOLERANZ 20
2.4 LASERSTRAHLSCHWEISSEN VON ALUMINIUM IM FLUGZEUGBAU 23
2.4.1 BESONDERHEITEN BEIM LASERSTRAHLSCHWEISSEN VON ALUMINIUM 24
2.4.2 ENTWICKLUNGSSTAND NEUER FUEGETECHNOLOGIEN 27
2.5 HAUT-HAUT-VERBINDUNGEN 29
2.5.1 AUSWIRKUNGEN DES FESTIGKEITS-UNDERMATCHING 31
2.5.2 ENTWICKLUNG VON SPEZIELLEN SCHWEISSZUSATZWERKSTOFFEN 31
3 AUFGABENSTELLUNG 34
4 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 36
4.1 VERSUCHSWERKSTOFF 36
4.2 SCHWEISSTECHNISCHE EXPERIMENTE 37
4.2.1 HERSTELLUNG VON HAUT-HAUT-VERBINDUNGEN 37
4.2.2 PROZESSTECHNISCHE ASPEKTE 39
4.3 PRUEFVERFAHREN ZUR BEWERTUNG DER BELASTBARKEIT VON
SCHWEISSVERBINDUNGEN 40
4.3.1 STATISCHE VERSUCHE 40
4.3.1.1 ZUGVERSUCH 4 0
4.3.1.2 SCHERVERSUCH 42
4.3.2 ERMUEDUNG 43
4.3.3 SCHADENSTOLERANZ 45
4.3.3.1 RISSFORTSCHRITT 45
4.3.3.2 RESTFESTIGKEIT 48
4.3.3.3 VERWENDUNG VON BEULSTUETZEN 49
5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 51
5.1 VORBEMERKUNGEN 51
5.2 BEWERTUNG DER SCHWEISSNAHTQUALITAET 52
5.3 STATISCHE BELASTBARKEIT DER SCHWEISSVERBINDUNG IM VERGLEICH ZUM
GRUNDWERKSTOFF 57
5.4 SCHWINGFESTIGKEIT DER SCHWEISSVERBINDUNGEN IM VERGLEICH ZUM
GRUNDWERKSTOFF 65
III
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
5.5 SCHADENSTOLERANZ VON SCHWEISSVERBINDUNGEN 68
5.5.1 ERMUEDUNGSRISSAUSBREITUNG IN DER SCHWEISSNAHT 68
5.5.1.1 SCHWEISSVERBINDUNG IM EBENEN HAUTBLECH 68
5.5.1.2 SCHWEISSVERBINDUNG IM HAUTBLECHSOCKEL 71
5.5.1.3 RISSLENKUNG AUS DER SCHWEISSNAHT 75
5.5.1.4 RISSVERLAUF IN SCHWEISSVERBINDUNGEN 79
5.5.2 BRUCHMECHANISCHE BEWERTUNG DER ZYKLISCHEN RISSAUSBREITUNG IM
GRUNDWERKSTOFF UND DER SCHWEISSVERBINDUNG 85
5.5.3 BEWERTUNG DER BELASTBARKEIT VON SCHWEISSVERBINDUNGEN 89
5.5.3.1 EINFLUSS DER SCHWEISSNAHTLAGE ZUR BELASTUNGSRICHTUNG AUF DIE
RESTFESTIGKEIT 92 5.5.3.2 ABSCHAETZENDE BEWERTUNG DER RESTFESTIGKEIT NACH
DER SINTAP -PROZEDUR 97
5.6 WEITERE BAUWEISEN ZUR VERBESSERUNG DER SCHADENSTOLERANZ VON
HAUT-HAUT-VERBINDUNGEN 98
5.6.1 DIFFERENZIELL AUFGEBAUTER SOCKEL 98
5.6.2 KOMBINATION VON STRINGER-HAUT-VERBINDUNG UND HAUT-HAUT-VERBINDUNG
100
5.7 BETRACHTUNGEN ZUR UEBERTRAGBARKEIT DER ERGEBNISSE VON
HAUT-HAUT-VERBINDUNGEN AUF DIE RUMPFSTRUKTUR UND CHANCEN FUER DIE
TECHNISCHE ANWENDUNG 103
5.7.1 SKALIERUNGSASPEKTE 103
5.7.2 FERTIGUNGSTECHNISCHE MOEGLICHKEITEN FUER SCHWEISSVERBINDUNGEN IM
FLUGZEUGRUMPF 105
5.7.3 GEWICHTSVORTEIL VON HAUT-HAUT-VERBINDUNGEN IM VERGLEICH ZU
GENIETETEN STRUKTUREN 106
5.7.4 VERGLEICH ZU ALTERNATIVEN SCHWEISSVERFAHREN - FSW 107
5.7.5 FERTIGUNGSTECHNISCHE ASPEKTE 111
5.8 ANWENDUNGSPOTENZIALE VON LASERSTRAHLSCHWEISSVERBINDUNGEN IM
FLUGZEUGRUMPF 112
6 ZUSAMMENFASSENDE DISKUSSION 114
7 ZUSAMMENFASSUNG 119
8 LITERATUR 121
9 BILD-UND TABELLENVERZEICHNIS 130
IV
|
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