P 1090 – Tragfähigkeit und Sicherheit unter Einwirkung betriebsbedingter Einflüsse auf elementar geklebte Strukturen

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ISBN: 978-3-96780-088-3 Artikelnummer: 23c4dd25c4f5 Kategorien: ,

Beschreibung

P 1090 – Tragfähigkeit und Sicherheit unter Einwirkung betriebsbedingter Einflüsse auf elementar geklebte Strukturen

Die Langzeitbeständigkeit und Sicherheit lasttragender Verbindungen sind von hoher Bedeutung für die Einsatzfähigkeit von geklebten Verbindungen in strukturellen Anwendungen. Der Versagenswahrscheinlichkeit eines geklebten Bauteils nach einer bestimmten Zeit kann durch verschiedene  Alterungseffekte beeinflusst werden. Die Alterung einer geklebten Verbindung ist dabei definiert als eine Veränderung von Festigkeit oder Sicherheit als Funktion der Zeit, die durch externe Einflussgrößen (z.B. mechanische Belastung, Temperatur, Feuchtigkeit) verursacht wird. Zeitraffende Alterungsuntersuchungen basieren auf der Verschärfung von schädigenden Einflussfaktoren, um sowohl die Zeit als auch den Aufwand für die Bewertung der Beständigkeit eines Bauteils zu reduzieren. Die Korrelation der Ergebnisse aus zeitraffenden Alterungsuntersuchungen mit einer Langzeitalterung unter Betriebsbedingungen bleibt oft eine ungelöste Herausforderung.
In diesem Projekt wurden unterschiedliche kommerziell verfügbare computergestützte Methoden für nichtlineare Regressionsanalysen eingesetzt, um die Zuverlässigkeit sowie die Lebensdauer geklebter Verbindungen auf Basis der Ergebnisse aus den zeitraffenden Alterungsuntersuchungen zu   prognostizieren. Verschiedene, aus der Literatur bekannte physikalisch-chemische Modelle wurden hinsichtlich ihrer Eignung überprüft, die durch zwei oder mehrere Einflussfaktoren hervorgerufene Alterungsprogression abzubilden. Die in diesem Projekt verwendeten Klebstoffe umfassen sowohl einen einkomponentigen, heißhärtenden Klebstoff auf Epoxidharzbasis als auch zwei zweikomponentige Polyurethanklebstoffe. Es wurden dabei anhand verschiedener Probengeometrien Ergebnisse mit nichtrostendem Stahl und feuerverzinkten Stahlfeinblechen mit und ohne kathodischer Tauchlackierung generiert. Die Modellierung des Alterungsverhaltens wurde dabei mit kombinierten Funktionen auf Basis des EYRING- sowie des PECK-Modells durchgeführt, die sich beide als geeignet zur Beschreibung des Alterungsverhaltens der getesteten Verbindungen erwiesen. Die Sicherheitsprognose geklebter  Verbindungen wurde – basierend auf der Versagenswahrscheinlichkeit sowie des Sicherheitsindex – mithilfe des EYRING-Modells durchgeführt, da dieses sich sich als konservativer erwiesen hatte.

Veröffentlichung:
2019

Autoren:
Univ.-Prof. Dr.-Ing. P. L. Geiß