Ein breiter Einsatz des Klebens für höherbeanspruchte Bauteile und Strukturen gelingt in den Industriezweigen, die entweder eine schnelle Entwicklung ihrer Serienprodukte oder eine Einzelfertigung mit hoher Lebensdauer anstreben nur, wenn die Berechnung und numerische Simulation möglich sind und zuverlässige Ergebnisse liefern. Zur schwingbruchsicheren Auslegung von geklebten Verbindungen gibt es bis heute noch keine abgesicherte Methode, weder zur Bestimmung von berechnungstauglichen Kennwerten noch zur Berechnung selbst. Die zu dieser Thematik aus dem Bereich der Klebtechnik existierenden internationalen Veröffentlichungen sind nicht mehr überschaubar. Sie müssen daher für den industriellen Transfer dieser Erkenntnisse insbesonders für kleine und mittlere Unternehmen aufbereitet werden. Ziel eines Forschungsprojekts ist die Methodenentwicklung zur Berechnung des mechanischen Verhaltens von Klebverbindungen unter schwingender Beanspruchung. Untersucht werden sollen strukturelle, hochfeste Klebverbindungen von Stahlfügeteilen, die einer periodischen, einstufigen Belastung ausgesetzt werden. Die Ergebnisse werden eine Grundlage bilden für die Methodenentwicklung zur Berechnung der Betriebsfestigkeit in zukünftigen Forschungsprojekten. Angestrebt werden die Standardisierung geeigneter Probenformen für die Kennwertermittlung für Schwingbeanspruchung auch bei hohen Frequenzen sowie von Versuchsaufbau ,-durchführung und -auswertung. Der experimentelle Aufwand soll durch Anwendung des Zeit-Temperatur-Superpositionsprinzips (Viskoelastizitätstheorie) reduziert werden. Außerdem sollen industriell einsetzbare Versagenskriterien zur Berechnung bzw. sicheren Abschätzung der Ermüdungsfestigkeit und Lebensdauer geklebter Bauteile auf der Grundlage von statischen elastischen und elastoplastischen sowie viskoelastischen FE-Simulationen im Rahmen der Kontinuumsmechanik entwickelt werden. Schließlich soll das Degradationsverhaltens von Klebverbindungen unter schwingender Belastung und Abkürzung der Versuchsdauer durch Hysteresemessungen geklärt werden. Die zu entwickelnden Methoden werden eine Grundlage für ein breites Spektrum innovativer Produkte unter Einsatz der Klebtechnik bilden.
Methodenentwicklung zur Berechnung und Auslegung geklebter Stahlbauteile im Fahrzeugbau bei schwingender Beanspruchung
2004
3 Seiten, 1 Bild
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch