P 1242 – Lokales Konzept zur Auslegung von elastischen Klebverbindungen

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ISBN: 978-3-96780-064-7 Artikelnummer: 6858f08e9dcf Kategorien: ,

Beschreibung

P 1242 – Lokales Konzept zur Auslegung von elastischen Klebverbindungen

Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens wurde eine Methode zur direkten hochaufgelösten Verformungsmessung in Klebschichten erarbeitet, mit der eine Einordnung bestehender Auslegungsmethoden von Klebungen unterstützt wird sowie die Möglichkeit neue zu eröffnen. Am Institut für  Füge- und Schweißtechnik der TU Braunschweig (ifs) wurde die neuartige Methode auf Basis der in-situ Computertomografie so eingesetzt bzw. weiterentwickelt, dass Messungen an verschiedenen Klebungen bei unterschiedlichen mechanischen Beanspruchungen durchführbar sind. Gleichzeitig wurde durch das Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik der Universität Paderborn (LWF) die Modellierung und Verifizierung der Messmethode durchgeführt.
Zugversuche bei stufenförmig ansteigender Last wurden in Abstimmung zwischen den beteiligten Forschungseinrichtungen an Klebstoffsubstanzproben und inhomogen beanspruchten Probengeometrien in Form von einfach überlappten Zugscher- sowie Kopfzugproben umgesetzt. Die Durchführung von in-situ Computertomografiemessungen bzw. Messungen mittels Grauwertkorrelation für ausgewählte Lastniveaus erfolgte hierbei nach Ausklang der Relaxation. Aus den detektierten Bewegungen der Partikel konnten mittels eines geeigneten Auswertungsalgorithmus dreidimensionale Verschiebungsfelder, dem jeweiligen Lastniveau entsprechend, berechnet werden. Ein Abgleich der an der Oberfläche mittels Grauwertkorrelation gemessenen Verschiebungen und der aus in-situ Computertomografie Messungen berechneten dreidimensionalen Verschiebungsfelder dienten zur Verifikation der generierten FEModelle. Als geeignetes Simulationsmodell lieferte für die numerische Abbildung das MARLOW Modell die besten Übereinstimmungen. Die Parametrisierung erfolgte hierbei mit den aus Zugversuchen ermittelten Spannungs- und Längsdehnungswerten sowie der Querkontraktionszahl oder alternativ dem Querdehnungsverlauf. Die von den Forschungseinrichtungen ermittelten und validierten Parametersätze bzw. Simulationsmodelle zur Analyse von Klebverbindungen können direkt von KMU, wie Hersteller von Software zur Berechnung von Klebverbindungen, genutzt werden. Allgemein wird das Vertrauen in die Klebtechnik durch das vertiefte Verständnis des Klebstoffverhaltens unter bestimmten Einwirkungen und verbesserten Auslegungsmethoden durch Simulation gefestigt, was die auf diesem Technologiefeld tätigen Firmen stärkt.

Veröffentlichung:
2021

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. K. Dilger, Prof. Dr.-Ing. G. Meschut