Für die Umsetzung neuer Bauweisen in der Automobilindustrie muss die Fügetechnik neue Anforderungen erfüllen, wie z.B. das Verbinden von Mischbauweisen, die sich mit den konventionellen thermischen Fügeverfahren nicht realisieren lassen. Es wurden Untersuchungen zur Charakterisierung des Tragverhalten von Fließformschraubverbindungen für crashbelastete Bauteile durchgeführt, und es wurde eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, das Verhalten rechnerisch abzuschätzen. Die Ermittlung der für die Modellierung notwendigen Verbindungskennwerte erfolgte mit dem am Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) entwickelten KS-Prüfkonzept. Als Probenform wird die so genannte LWF-KS-II Probe eingesetzt. Diese Einelementprobe besteht aus zwei zueinander spiegelverkehrt angeordneten Halbschalen, die zentral an ihrer Auflagefläche mit dem zu untersuchenden Hilfsfügeteil verbunden sind. Die LWF-KS-II Proben werden sowohl unter reinem Scher- und Kopfzug (0° und 90°) als auch unter Kombinationen der beiden Belastungszustände (30° und 60°) geprüft. Anhand repräsentativer Kurvenverläufe wird das Kraft-Verformungsverhalten von Fließformschrauben für ausgewählte Versuchsergebnisse dargestellt. Der Vergleich der Kraft-Verformungskurven bei quasistatischer und schlagartiger Belastung zeigt einen signifikanten Einfluss der Belastungsgeschwindigkeit auf die Verbindungskennwerte. Detaillierte FE-Modelle können aufgrund der langen Rechenzeiten in der Simulation des Fahrzeugcrashs aber nicht eingesetzt werden. Deshalb wird ein praxisgerechtes FE-Ersatzmodell erstellt, welches das Verbindungsverhalten der Fügestelle in diskretisierten Fahrzeugmodellen mit hinreichender Genauigkeit abbildet. Die im Rahmen dieses Beitrags dargestellten Ergebnisse bilden eine Basis für die konstruktive Auslegung gefügter Fahrzeugstrukturen mittels Fließformschrauben. Zudem wird die zukünftige Integration dieser Fügetechnik mittels FE-Simulation in den Entwicklungsprozess ermöglicht. Dadurch wird eine hohe Insassensicherheit bei gleichzeitig reduzierter Anzahl von zeit- und kostenintensiven Prototypenversuchen gewährleistet.
Methodenentwicklung zur Berechnung von Fließformschraubverbindungen für crashbelastete Fahrzeugstrukturen
2010
17 Seiten, 15 Bilder, 3 Tabellen, 15 Quellen
63
Conference paper
German
Crashaktive Fahrzeugstrukturen
TIBKAT | 2017
|Kleben - Verbindungstechnik fuer Fahrzeugstrukturen
Automotive engineering | 1992
|