Die anhaltenden und intensiven Forderungen zur Energieeinsparung und Ressourcenschonung beim Bau und Betrieb von Fahrzeugen haben dazu geführt, dass zunehmend eine Gewichtsreduzierung im Fahrzeugbau angestrebt wird. Eine 'Mischbauweise' mit verschiedenen Werkstoffen im Verbund und neue Konstruktions- und Fertigungstechnologien stellen eine Lösung für den Leichtbau bei der Herstellung von Fahrzeugen dar. Mit Hilfe der mechanischen Fügeverfahren lassen sich sehr viele verschiedene Werkstoffe mit unterschiedlichen Blechdicken und Oberflächenzuständen in zwei- oder mehrlagiger Anordnung miteinander verbinden, so dass eine große Anzahl an Fügekombinationen entsteht. Die Herausforderung besteht in der Definition geeigneter Werkzeuge, Prozessparameter und gegebenenfalls Hilfsfügeteile. Erfolgt dies rein experimentell, so ist mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand zu rechnen. Fügeprozesssimulationen können hier wesentlich unterstützen. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten beim Materialmix können bei einer Temperaturbelastung globale Bauteilverformungen und bzw. oder Veränderungen der lokalen Fügeelementeigenschaften auftreten. Am Beispiel von Aluminium-Stahl-Verbindungen werden Clinchprozesssimulationen vorgestellt und die Einflüsse einer Temperaturbelastung auf das Clinchelement diskutiert. Darüber hinaus werden Berechnungen und experimentelle Untersuchungen zur globalen Verformung eines stanzgenieteten Probekörpers mit fünf Fügeelementen präsentiert.
Berechnung von mechanisch gefügten Verbindungen in Mischbauweise - Prozeßsimulation und Einflußanalyse einer thermischen Belastung
2002
16 Seiten, 16 Bilder, 12 Quellen
Conference paper
German
FEM-Simulation von mechanisch gefügten Verbindungen unter Crashbelastung
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