Grundlage für eine verlässliche digitale Betriebsfestigkeitsauslegung sind validierte Berechnungsmethoden mit bekannten Sicherheitsfaktoren. Letztere lassen sich jedoch höchstens eingeschränkt aus einfachen Probenversuchen bestimmen, da hier die praxisnahe Belastung, Fertigung und Prüfung nur teilweise berücksichtigt werden. Gleichzeitig bedeutet der zunehmende Entfall von Erprobungsträgern im Fahrzeugbau auch einen Verlust an Validierungsmöglichkeiten. Um die Absicherungslücke bei zunehmendem Entfall von Versuchsträgern für neue Berechnungsmethoden der Betriebsfestigkeit von Fügeverbindungen zu schließen, wurde bei der Daimler AG ein Prinzipbauteilversuch entwickelt. Kernstück ist ein stark abstrahierter Federbeindom, der über ein Befestigungsblech in einen Rahmen eingeschweißt wird. Der Prüfkörper besteht dabei aus einem dreiteilig aufgebauten Kegelstumpf. Die Fügestellen zwischen diesen Einzelteilen können variabel ausgeführt und mit unterschiedlichen Kopf- und Scherzuganteilen geprüft werden. Die Einzelteile können durch ein inkrementelles Umformverfahren kostengünstig und flexibel hergestellt werden. Entsprechend der rechnerischen Vorauslegung haben die ersten Versuche mit diesem Bauteil die Anwendbarkeit zur Versagensbestimmung von Fügeverbindungen bestätigt. Bisher wurde dieses Konzept erfolgreich für Punkt- und Laserremoteschweißungen sowie Klebungen bei insgesamt ca. 5 Materialpaarungen angewendet. Derzeit befinden sich zudem Versuche an Stanznieten im Aufbau. Hierzu wurden die Kegel aus Aluminium hergestellt und die Mantelfläche gedoppelt um einen geklebten Übergang zum Stahlrahmen zu ermöglichen. Rechnerisch wurden außerdem Versuche zu MIG-/MAG-Schweißungen und Schrauben ausgelegt. Insgesamt hat das vorgestellte Konzept die Erwartungen erfüllt. Sowohl Fertigung als auch Prüfung stellen eine gute Näherung an die Komponenten- und Fahrzeugversuche dar. Die Prinzipbauteile sind vergleichsweise flexibel einsetzbar. Der Versuchs- und Kostenaufwand bleibt dagegen begrenzt. Die Prinzbauteile leisten damit einen wertvollen Beitrag zur Entwicklung neuer Berechnungsmethoden und werden zukünftig zur Bestimmung von Sicherheitsfaktoren eingesetzt.

    Foundations of a reliable digital durability design are validated calculation methods with well known safety factors. The latter cannot be completely determined by simple test specimens since such experiments include only partially practical load cases as well as manufacturing and testing influences. At the same time, the increasing omission of automotive hardware in the development process leads to a rising lack of validation possibilities. To close the hence arising gap in the validation process, a practical and flexible replacement component has been developed at Daimler AG. This leads to a continuous validation concept for new calculation methods starting at the calibration by simple specimen tests and ending at the determination of safety factors using component tests.


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    Title :

    Praxisnahes Absicherungskonzept für neue Matrerial- und Fügetechnologien in der Betriebsfestigkeitsberechnung


    Additional title:

    Practical validation concept for new material and joining technologies in the simulation of fatigue


    Contributors:
    Ruf, A. (author) / Barenbrock, D. (author) / Behr, R. (author)


    Publication date :

    2010


    Size :

    10 Seiten, 10 Bilder



    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German





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    Lübbers, R. / Kordisch, T. / Härtel, W. et al. | Tema Archive | 2002



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    Stichel,S. / Tech.Univ.Berlin,DE | Automotive engineering | 1996