Verfügbarkeit: Modellierung und Finite-Elemente-Berechnung form- und stoffschlüssiger Fügeverbindungen

Modellierung und Finite-Elemente-Berechnung form- und stoffschlüssiger Fügeverbindungen:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Nelson, Alexander (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Kassel kassel university press 2019
Schriftenreihe:	Berichte des Instituts für Mechanik 2019, Bericht 1
Schlagworte:	Mechanisches Versagen Leichtbau Kraftfahrzeugbau Finite-Elemente-Methode Zweikomponentenklebstoff Halbhohlniet Stanznieten Probekörper > Werkstoffprüfung Polyurethane Strukturklebstoff Paperback / softback )Unsewn / adhesive bound Ersatzmodell FE-Berechnung FE-Modellierung Fügeverbindung Halbhohlstanzniet Hybridverbindung KS2-Probe Kavitation Montageklebtoff T-Stoß TAPO Versagenberechnung 2685: Taschenbuch / Technik/Bautechnik, Umwelttechnik Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XVII, 183, XXXV Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm, 325 g
ISBN:	9783737606844 3737606846

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 LEICHT- UND MISCHBAUWEISE IM AUTOMOBILBAU ........................................ 2 1.2 FUEGETECHNOLOGIE IM LEICHT- UND MISCHBAU ........................................... 4 1.3 ZIELE UND AUFBAU DER ARBEIT .................................................................... 7 2 GRUNDLAGEN 9 2.1 METHODISCHER ANSATZ BEI DER ENTWICKLUNG VON BERECHNUNGSVERFAHREN 9 2.1.1 PHAENOMENOLOGISCHE MODELLIERUNG .............................................. 10 2.1.2 GRUNDVERSUCHE ............................................................................. 11 2.1.3 TECHNOLOGISCHE UND BAUTEILAEHNLICHE PROBEN ............................... 12 2.2 TABELLARISCHES ELASTO-VISKOPLASTISCHES MODELL ........................................ 12 2.2.1 VERIFIKATIONSRECHNUNGEN FUER DEN STAHL HC340LA ...................... 15 2.2.2 ANWENDUNG FUER ALUMINIUM UND KUNSTSTOFF ............................... 15 2.3 NUMERISCHE HILFSMITTEL ............................................................................. 16 2.3.1 ZEITSKALIERUNG VON RANDBEDINGUNGEN ........................................ 16 2.3.2 INTERPOLATION VON RANDBEDINGUNGEN ........................................... 17 2.3.3 KONTAKTE .......................................................................................... 18 2.3.4 PARAMETERIDENTIFIKATION MIT DEM PROGRAMM LS-OPT ............ 19 3 HYBRIDVERBINDUNG 21 3.1 ELEMENTARES HALBHOHLSTANZNIETEN ............................................................... 24 3.1.1 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK BEI ERSATZMODELLEN ............ 26 3.1.2 FE-MODELLE TECHNOLOGISCHER BLECHPROBEN ...................................... 27 3.1.3 EXPERIMENTELLER BEFUND AN DER KS-2/SCHAELZUGPROBE ............... 30 3.1.4 KONSTITUTIVGLEICHUNGEN VOM NIETERSATZMODELL ............................. 31 3.1.5 PARAMETERIDENTIFIKATION DES NIETERSATZMODELLS ............................. 39 3.1.6 VERIFIKATION UND VALIDIERUNG ........................................................... 41 3.2 ELEMENTARES STRUKTURKLEBEN ........................................................................ 44 3.2.1 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK IN DER BERECHNUNG ............ 45 3.2.2 FE-MODELLE DER GRUNDPROBEN FUER DIE KLEBSCHICHT ...................... 48 3.2.3 DER STRUKTURKLEBSTOFF BETAMATEI 496 V ...................................... 51 3.2.4 GLEICHUNGEN DES REDUZIERTEN TAPO-MODELLS ................................ 52 3.2.5 PARAMETERIDENTIFIKATION UND VERIFIKATION VOM TAPO-MODELL . 59 3.2.6 VALIDIERUNG AN TECHNOLOGISCHEN PRUEFKOERPERN ................................ 67 3.3 HYBRIDE VERBINDUNG AUS HALBHOHLSTANZNIET UND STRUKTURKLEBSTOFF . . 74 3.3.1 BERUECKSICHTIGUNG DER KLEBSCHICHTDICKE ......................................... 75 3.3.2 BERUECKSICHTIGUNG DES HINTERSCHNITTS ............................................... 75 3.3.3 VALIDIERUNG DER HYBRIDVERBINDUNG AN TECHNOLOGISCHEN PROBEN 77 3.4 BERECHNUNG DER BAUTEILAEHNLICHEN PROBE ..................................................... 79 3.4.1 FE-MODELL DER T-STOSS-PROBE ............................................................ 80 V VI 3.4.2 BERECHNUNG DER GEKLEBTEN PROBE ...................................................... 85 3.4.3 SIMULATION GENIETETER T-STOSS-PROBEN ............................................ 86 3.4.4 VALIDIERUNG DES HYBRIDEN MODELLS .................................................. 89 3.5 VERGLEICH DER FUEGEVERFAHREN UNTEREINANDER ............................................... 91 3.5.1 QUASISTATISCHE BELASTUNG .................................................................. 91 3.5.2 CRASHBELASTUNG ................................................................................. 94 3.5.3 FAZIT ZUM HYBRIDEN HSN-STRUKTURKLEBEN ...................................... 94 4 MONTAGEKLEBVERBINDUNG 96 4.1 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK ............................................................... 97 4.2 FE-MODELLIERUNG ALLER VERSUCHE .................................................................. 99 4.2.1 GRUND- UND SUBSTANZPROBEN .......................................................... 100 4.2.2 TECHNOLOGISCHE UND BAUTEILAEHNLICHE PROBEN ................................. 102 4.3 EIGENSCHAFTEN DES MONTAGEKLEBSTOFFS BETAFORCE2850L ..................... 105 4.3.1 DYNAMISCH-MECHANISCHE ANALYSE (DMA) .................................... 106 4.3.2 VERSUCHE ZUM ELASTISCHEN VERHALTEN ............................................. 106 4.3.3 EXPERIMENTELLE UND ANALYTISCHE STUDIE ZUR KOMPRESSIBILITAET . . 108 4.3.4 VERSAGENSMECHANISMEN ................................................................... 112 4.3.5 KAVITATION ......................................................................................... 114 4.4 ANNAHMEN .UND VORGEHENSWEISE ................................................................ 116 4.5 MODELLIERUNG DES HYPERELASTISCHEN VERHALTENS .......................................... 118 4.5.1 HYPERELASTIZITAET UND FORMAENDERUNGSENERGIEDICHTE ..................... 118 4.5.2 INKOMPRESSIBILITAETSMODELLE VOM POLYNOMIALEN TYP ..................... 123 4.5.3 KOMPRESSIBILITAETSMODELLE ................................................................ 124 4.5.4 SCHWACH KOMPRESSIBLES MOONEY-RIVLLN-MODELL ........................ 126 4.5.5 PARAMETERIDENTIFIKATION ................................................................... 128 4.6 MODELLIERUNG DES VERSAGENSVERHALTENS ....................................................... 136 4.6.1 SCHAEDIGUNGSMECHANIK ...................................................................... 136 4.6.2 SCHAEDIGUNGSMODELL VON F ENG ....................................................... 138 4.6.3 SCHAEDIGUNGSMODELL MIT KAVITATION ............................................. 144 4.6.4 ENERGIEBEGRENZUNGSMETHODE .......................................................... 154 4.6.5 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I A.1.1 STAHL HC340LA - RATENABHAENGIGKEIT ........................................ I A.2 NIETERSATZMODELL ....................................................................................... II A.3 REDUZIERTES NIETERSATZMODELL ................................................................... II A.4 TAPO-MODELL FUER BETAMATE 1 496V ....................................................... III A.5 MOONEY-RIVLIN-MODELL FUER BETAFORCE2850L .................................. III A.5.1 MAT 138 FUER INTERFACEVERSAGEN ........................................................ IV A.5.2 SCHAEDIGUNGSMECHANISCHES VERSAGENSMODELL ............................ IV A.5.3 ENERGIEBEGRENZUNGSMETHODE ..................................................... IV A.6 ALUMINIUM ................................................................................................... IV A.7 PLASTIK ........................................................................................................ V A. 8 SCHWEISSPUNKT ............................................................................................ V B SONSTIGER ANHANG VI B. L TRIAXIALITAET BEIM GRENZFLAECHENELEMENT .................................................... VI B.2 SPEZIFIKATION DER VERWENDETEN NIETVERBINDUNG ................................. VII B.3 RANDBEDINGUNGEN BEI DER DOPPELROHRPROBE ............................................ VIII B.4 RANDBEDINGUNGEN BEI DER T-STOSS-PROBE ................................................. IX B.5 MASSE DER T-STOSS-PROBE ............................................................................... X B.6 VERSAGENSORTSKURVE IM RAUM DER VERSCHIEBUNGSSPRUENGE BEIM MAT 138 X B.7 FESTIGKEITEN BEI VALIDIERUNGSPROBEN FUER DEN MONTAGEKLEBSTOFF ............ XI B.8 HERLEITUNG DES MOONEY-RIVTIN-MODELLS IN RAEUMLICHER DARSTELLUNG . XI B.9 HERLEITUNG DER POISSON-ZAHL ................................................................. 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adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 LEICHT- UND MISCHBAUWEISE IM AUTOMOBILBAU . 2 1.2 FUEGETECHNOLOGIE IM LEICHT- UND MISCHBAU . 4 1.3 ZIELE UND AUFBAU DER ARBEIT . 7 2 GRUNDLAGEN 9 2.1 METHODISCHER ANSATZ BEI DER ENTWICKLUNG VON BERECHNUNGSVERFAHREN 9 2.1.1 PHAENOMENOLOGISCHE MODELLIERUNG . 10 2.1.2 GRUNDVERSUCHE . 11 2.1.3 TECHNOLOGISCHE UND BAUTEILAEHNLICHE PROBEN . 12 2.2 TABELLARISCHES ELASTO-VISKOPLASTISCHES MODELL . 12 2.2.1 VERIFIKATIONSRECHNUNGEN FUER DEN STAHL HC340LA . 15 2.2.2 ANWENDUNG FUER ALUMINIUM UND KUNSTSTOFF . 15 2.3 NUMERISCHE HILFSMITTEL . 16 2.3.1 ZEITSKALIERUNG VON RANDBEDINGUNGEN . 16 2.3.2 INTERPOLATION VON RANDBEDINGUNGEN . 17 2.3.3 KONTAKTE . 18 2.3.4 PARAMETERIDENTIFIKATION MIT DEM PROGRAMM LS-OPT . 19 3 HYBRIDVERBINDUNG 21 3.1 ELEMENTARES HALBHOHLSTANZNIETEN . 24 3.1.1 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK BEI ERSATZMODELLEN . 26 3.1.2 FE-MODELLE TECHNOLOGISCHER BLECHPROBEN . 27 3.1.3 EXPERIMENTELLER BEFUND AN DER KS-2/SCHAELZUGPROBE . 30 3.1.4 KONSTITUTIVGLEICHUNGEN VOM NIETERSATZMODELL . 31 3.1.5 PARAMETERIDENTIFIKATION DES NIETERSATZMODELLS . 39 3.1.6 VERIFIKATION UND VALIDIERUNG . 41 3.2 ELEMENTARES STRUKTURKLEBEN . 44 3.2.1 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK IN DER BERECHNUNG . 45 3.2.2 FE-MODELLE DER GRUNDPROBEN FUER DIE KLEBSCHICHT . 48 3.2.3 DER STRUKTURKLEBSTOFF BETAMATEI 496 V . 51 3.2.4 GLEICHUNGEN DES REDUZIERTEN TAPO-MODELLS . 52 3.2.5 PARAMETERIDENTIFIKATION UND VERIFIKATION VOM TAPO-MODELL . 59 3.2.6 VALIDIERUNG AN TECHNOLOGISCHEN PRUEFKOERPERN . 67 3.3 HYBRIDE VERBINDUNG AUS HALBHOHLSTANZNIET UND STRUKTURKLEBSTOFF . . 74 3.3.1 BERUECKSICHTIGUNG DER KLEBSCHICHTDICKE . 75 3.3.2 BERUECKSICHTIGUNG DES HINTERSCHNITTS . 75 3.3.3 VALIDIERUNG DER HYBRIDVERBINDUNG AN TECHNOLOGISCHEN PROBEN 77 3.4 BERECHNUNG DER BAUTEILAEHNLICHEN PROBE . 79 3.4.1 FE-MODELL DER T-STOSS-PROBE . 80 V VI 3.4.2 BERECHNUNG DER GEKLEBTEN PROBE . 85 3.4.3 SIMULATION GENIETETER T-STOSS-PROBEN . 86 3.4.4 VALIDIERUNG DES HYBRIDEN MODELLS . 89 3.5 VERGLEICH DER FUEGEVERFAHREN UNTEREINANDER . 91 3.5.1 QUASISTATISCHE BELASTUNG . 91 3.5.2 CRASHBELASTUNG . 94 3.5.3 FAZIT ZUM HYBRIDEN HSN-STRUKTURKLEBEN . 94 4 MONTAGEKLEBVERBINDUNG 96 4.1 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK . 97 4.2 FE-MODELLIERUNG ALLER VERSUCHE . 99 4.2.1 GRUND- UND SUBSTANZPROBEN . 100 4.2.2 TECHNOLOGISCHE UND BAUTEILAEHNLICHE PROBEN . 102 4.3 EIGENSCHAFTEN DES MONTAGEKLEBSTOFFS BETAFORCE2850L . 105 4.3.1 DYNAMISCH-MECHANISCHE ANALYSE (DMA) . 106 4.3.2 VERSUCHE ZUM ELASTISCHEN VERHALTEN . 106 4.3.3 EXPERIMENTELLE UND ANALYTISCHE STUDIE ZUR KOMPRESSIBILITAET . . 108 4.3.4 VERSAGENSMECHANISMEN . 112 4.3.5 KAVITATION . 114 4.4 ANNAHMEN .UND VORGEHENSWEISE . 116 4.5 MODELLIERUNG DES HYPERELASTISCHEN VERHALTENS . 118 4.5.1 HYPERELASTIZITAET UND FORMAENDERUNGSENERGIEDICHTE . 118 4.5.2 INKOMPRESSIBILITAETSMODELLE VOM POLYNOMIALEN TYP . 123 4.5.3 KOMPRESSIBILITAETSMODELLE . 124 4.5.4 SCHWACH KOMPRESSIBLES MOONEY-RIVLLN-MODELL . 126 4.5.5 PARAMETERIDENTIFIKATION . 128 4.6 MODELLIERUNG DES VERSAGENSVERHALTENS . 136 4.6.1 SCHAEDIGUNGSMECHANIK . 136 4.6.2 SCHAEDIGUNGSMODELL VON F ENG . 138 4.6.3 SCHAEDIGUNGSMODELL MIT KAVITATION . 144 4.6.4 ENERGIEBEGRENZUNGSMETHODE . 154 4.6.5 ENERGIEBEGRENZUNGSMODELL MIT KAVITATION . 160 4.6.6 BRUCHMECHANISCHER ANSATZ . 165 4.6.7 MODIFIZIERTES CAMANHO-DAEVILA-MODELL (MAT138) . 166 4.7 VALIDIERUNG . 174 4.7.1 BERECHNUNG DER TECHNOLOGISCHEN PROBEN . 174 4.7.2 VALIDIERUNG AN BAUTEILAEHNLICHEN PROFILBLECHPROBEN . 177 4.7.3 VERGLEICH UND FAZIT . 178 5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 181 A MATERIALKARTEN ALLER MODELLE I A.L STAHL HC340LA . I A.1.1 STAHL HC340LA - RATENABHAENGIGKEIT . I A.2 NIETERSATZMODELL . II A.3 REDUZIERTES NIETERSATZMODELL . II A.4 TAPO-MODELL FUER BETAMATE 1 496V . III A.5 MOONEY-RIVLIN-MODELL FUER BETAFORCE2850L . III A.5.1 MAT 138 FUER INTERFACEVERSAGEN . IV A.5.2 SCHAEDIGUNGSMECHANISCHES VERSAGENSMODELL . IV A.5.3 ENERGIEBEGRENZUNGSMETHODE . IV A.6 ALUMINIUM . IV A.7 PLASTIK . V A. 8 SCHWEISSPUNKT . V B SONSTIGER ANHANG VI B. L TRIAXIALITAET BEIM GRENZFLAECHENELEMENT . VI B.2 SPEZIFIKATION DER VERWENDETEN NIETVERBINDUNG . VII B.3 RANDBEDINGUNGEN BEI DER DOPPELROHRPROBE . VIII B.4 RANDBEDINGUNGEN BEI DER T-STOSS-PROBE . IX B.5 MASSE DER T-STOSS-PROBE . X B.6 VERSAGENSORTSKURVE IM RAUM DER VERSCHIEBUNGSSPRUENGE BEIM MAT 138 X B.7 FESTIGKEITEN BEI VALIDIERUNGSPROBEN FUER DEN MONTAGEKLEBSTOFF . XI B.8 HERLEITUNG DES MOONEY-RIVTIN-MODELLS IN RAEUMLICHER DARSTELLUNG . XI B.9 HERLEITUNG DER POISSON-ZAHL . XIII B.10 UMRECHNUNG VON POTENTIALBEZIEHUNGEN . XIII B.LL CAYLEY-HAMILTON-THEOREM . XIV B.12 INVARIANTEN- UND HAUPTWERTEVERHALTEN . XV B.13 PUSH-FORWARD UND PULL-BACK TRANSFORMATIONEN . XVI B.14 ISOTROPIE DER FORMAENDERUNGSENERGIEDICHTE . XVII B.L 5 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN K UND G . XVIII LITERATURVERZEICHNIS XXXV SYMBOLVERZEICHNIS XXXV VII
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